庞庄煤矿采空区“三带”范围确定及防灭火技术研究

针对庞庄矿7431综放工作面实际情况,沿采空区倾向布置4个测点,对采空区气体成分进行测定,采用三次样条插值的方法,按O2、CO浓度确定采空区"三带"的宽度、具体范围及遗煤处于氧化带的时间,最后根据"三带"范围确定了现场防灭火技术的实施工艺,有效防治了采空区遗煤自燃,保证了工作面的安全回采。     

W型通风采空区自燃带和瓦斯运移规律的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent对焦煤集团某矿2303综放面采空区进行了数值模拟,研究2303综放面采用W型通风方式下采空区的自燃带和瓦斯运移规律。结果表明:2303综放面采用W型通风系统后,工作面两端压差较少,可以有效防止采空区煤炭自燃,能起到均压防灭火的作用,可以有效的解决上隅角瓦斯超限问题和减小采空区瓦斯爆炸界限宽度,通过对W型通风方式下两条进风巷风量为1:1、1:2、2:3时进行分析得出,当两条进风巷风量相同时工作面向采空区漏风量和工作面两端压差最小。现场实测氧气浓度与数值模拟氧气浓度相吻合,验证了数值模拟方法的可靠性。     

陡煤采空区稳定性评价的信息融合模型

为评价陡煤采空区稳定性,分析了陡煤矿区地质特点和稳定性影响因素,根据时空观思想建立了由3个二级指标和7个三级指标构成的稳定性评价指标体系;利用信息分配和信息扩散原理构造概率分配函数,结合D-S证据推理理论,建立了陡煤采空区稳定性评价的信息融合模型.验证了信息融合模型对陡煤矿山采空区稳定性评价是适应的.该方法对类似地质条件的矿山采空区稳定性评价具有借鉴作用.     

复杂采空区激光多点探测及点云拼接与精简

针对复杂采空区激光探测中存在探测"盲区"和点云数据分布不均的问题,研究激光多点扫描和点云数据拼接与精简方法.通过多点探测避免了单次探测"盲区",加密了数据稀疏区.提出了基于公共坐标和最小二乘法的靶标矩阵转换方法,实现了多点探测点云的拼接.统计了点云密集区的分布规律;对密集散乱点云,提出了沿y轴方向分层剖分,层内数据以x和z坐标极值分区,区内每点以x值排序后依步长筛选的精简算法.大型贯通采空区验证表明:基于最小二乘法的拼接算法最优,误差范围在0.1 mm左右;数据精简率为15%~25%,确保了边界三维信息的完整性.     

瞬变电磁法在探测煤田采空区积水中的应用

在介绍测区地质概况的基础上,利用瞬变电磁法对同煤集团塔山煤矿采空区及采空积水区进行探测,在已知地质钻孔附近进行了参数选择实验,并根据高阻为采空区,特低阻为采空积水的地球物理原则,指导后期资料解释。     

山西方山汇丰新星煤业矿井充水因素及水文地质条件划分

矿井水患是矿井五大安全隐患之一。为促进矿井水的防治工作,在整理矿井多年地质勘探、开采和观察的水文地质资料的基础上,利用矿井水患形成的规律及成果,指出山西方山汇丰新星煤业有限公司煤矿充水的主要因素为老窑及自采采空区积水,并根据《煤矿防治水规定》,对该矿井开采水文地质条件进行划分。     

城市生活垃圾充填煤矿采空区可行性研究

在城市生活垃圾处理日益严峻的情况下,根据生活垃圾处理、煤矿充填开采的研究现状,对利用城市生活垃圾作为充填材料充填煤矿采空区进行可行性的研究,解决煤矿充填材料来源困难的问题,同时可以改善人类居住环境。     

高速公路与下伏采空区相互作用分析

运用非线性有限元软件ADINA对高速公路下伏采空区进行模拟,模拟考虑了采空区覆岩体三带:冒落带、裂隙带和弯曲变形带.通过使采空区位置单元的"死"单元复活生成"生"单元,并赋以活单元新的计算参数来达到计算目的.模型的建立及参数的选取均以枣木高速公路木石段高速公路下伏采空区地层作为基础,并适当进行简化调整.建立三维模型对采空区与高速公路空间位置影响进行模拟,并对采空区倾角、内部充填效果、深厚比等的不同进行模拟,探讨规律,并编制MAT:LAB软件预测程序.     

近距离采空区下大断面巷道顶板稳定分析

近距离采空区下大断面巷道顶板受煤层开采和巷道掘进两次采掘扰动,为研究两次扰动对巷道顶板稳定性的影响,以任楼煤矿Ⅱ8224切眼巷道为工程背景,利用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对采空区卸荷影响深度和巷道采掘扰动特征进行分析。结果表明：采空区卸荷影响深度的理论计算结果、数值模拟计算结果与钻取岩芯分析结果三者一致,受卸荷影响范围内的岩层会向上隆起;采空区下大断面巷道顶板的下沉时间为14d,最大下沉速度仅为15 mm/d。得出结论：采空区卸荷对煤层底板的扰动破坏影响深度为5.2 m;受采空区卸荷影响,巷道顶板下沉时间、下沉速度和下沉量较小。     

废弃铁矿老采空区赋存特征及稳定性评价

为准确探明废弃铁矿老采空区的赋存特征,科学评价采空区稳定性,有效防控地表塌陷灾害,以济南市顿丘铁矿老采空区为工程背景,研究了废弃铁矿老采空区赋存特征及稳定性。通过开展地球物理勘探和钻孔钻探,获得采空区的平面及层位分布,构建老采空区三维地质模型,实现采空区赋存特征的立体展现;采用采空区地表变形监测、临界载荷影响深度计算和采空区深厚比分析3种方法评价老采空区稳定性。结果表明：顿丘铁矿2#矿体群开采形成的采空区平面面积为4 992.5 m²;采空区分为采空纯空区和采空回填区2种形式,层数为2～4层,埋深为38～152 m,厚度为1.6～45.7 m,其中,纯空区最大厚度为10.8 m; 2#矿体群开采形成的采空区整体稳定性较差,存在塌陷风险。可见研究方法和结果对铁矿老采空区探测和治理具有一定指导意义。