基于趋势面分析的煤层厚度变化规律研究

以金庄煤矿8203工作面为工程背景,通过统计工作面煤层钻孔资料,运用趋势面分析方法预测5(3~5)~#煤层厚度变化趋势,得到煤层厚度趋势面方程,采用F法检验煤层厚度趋势面拟合度,最后采用工程验证方法证明了趋势面分析方法预测煤层工作面煤厚变化规律的正确性和可靠性。结果表明:一次趋势面方程拟合度41.31%,四次趋势面方程拟合度74.79%,工作面开采期间钻探钻孔数据验证显示和四次趋势面方程预测数据最大正负误差率为-9.5%和9.1%,最小正负误差率为-1.6%和0.8%,且与实际钻孔测量煤层厚度吻合;四次趋势面方程计算得到工作面平均采出率84.14%,顶煤回采率81.71%;实际工作面回采率为85.24%,顶煤回采率80.69%,两者误差率为1.29%和1.26%.趋势面分析方法预测工作面煤层厚度变化规律是正确可靠的。     

倾斜薄煤层开采工作面覆岩活动的规律

为解决倾斜薄煤层顶板控制技术难题,以东风煤矿倾斜薄煤层开采为背景,运用RFPA2D软件,建立数值模型,分析不同倾角下薄煤层工作面覆岩活动规律及顶板失稳特征。结果表明:倾斜薄煤层开采后,直接顶从采空区中部偏上向采空区弯曲,最后发生断裂破坏形成冒落带,顶板冒落沿层面向下滑动,冒落呈不对称形状;倾斜薄煤层工作面煤体上段顶板压力最大,下段次之,中段最小;随着煤层倾角的增大,顶板沿煤层倾斜方向的分力增大,垂直作用在支架上的分力减小,导致工作面推进方向的工作面矿压显现逐渐变缓,顶板下沉量也将变小。该研究为类似地质条件的倾斜薄煤层工作面顶板控制提供了理论依据。     

变温条件下深部煤层瓦斯分布规律的数值模拟

深部煤层瓦斯运移过程及分布规律与温度场、瓦斯渗流场及应力场耦合密切相关.基于深部煤层瓦斯运移的热流固耦合模型,结合实际的煤层条件和实测数据,开展了煤层瓦斯赋存规律的数值模拟,研究了瓦斯压力和瓦斯含量分布规律的影响因素.结果表明:煤层渗透率是影响瓦斯压力分布的主要因素,其中煤体的有效应力系数、初始孔隙率、弹性模量以及吸附应变系数均对渗透率有着重要的影响;煤层瓦斯含量受瓦斯压力和煤层温度的共同影响,不考虑煤层温度预测得到的瓦斯含量结果偏大.     

煤层注水参数的数量化理论正交设计优化法

应用正交设计确定煤层注水工艺参数的最佳组合 ,对地质条件稳定的煤层是一种较好的方法 .但是 ,随着煤层注水工程的推进 ,地质因素不断变化 ,若仍采用该方法确定的工艺参数注水 ,其效果不一定满足注水工程的要求 .针对这种情况及影响煤层注水的地质因素既有定性变量 ,又有定量变量的特征 ,本文在利用正交设计优化研究的基础上 ,提出利用数量化理论确定地质因素为不稳定状态下的煤层注水工艺参数的最优组合 ,并结合实例进行了优化研究 .试验表明 ,此法节省注水试验工程量 ,接近实际工程要求 .     

松软突出煤层钻孔护壁力学作用机理分析

为了解决松软突出煤层钻进问题,提高钻进深度,为了有效阻止松软煤层抽采钻孔塌孔的情况,在讨论了不同钻孔护壁方法的技术原理的基础上,结合弹塑性＂围岩-支护＂理论,建立钻孔护壁力学模型,采用数值分析的方法,分析钻孔在不同内压条件下,钻孔周围煤体应力、变形量变化规律。研究结果表明,伴随孔壁内压增大,钻孔变形量呈减小趋势,最大主应力σ1峰值位置左移,塑性松动区呈缩小趋势;次主应力σ3对应曲线整体上移,钻孔周边的应力集中现象有增长趋势。通过钻孔护壁力学作用机理分析,应用钻孔护壁技术,可有效减小或阻止钻孔变形,预防塌孔,保证钻孔的最大排渣空间,有利于施工较深的瓦斯抽采钻孔。     

基于线性回归方法的缝口强度影响因素分析

为了研究紫外线纤维织物缝口强度的影响,利用正交试验,对具有抗紫外线功能的涤棉混纺平纹布与常规涤纶斜纹布和涤棉混纺平纹布的缝口强度进行测试,并用线性回归对数据进行拟合,分析各因素及抗紫外屏蔽剂对缝口强度的影响．结果表明：添加了抗紫外线屏蔽剂后,织物的缝口强度下降;织物中的纱线强度越高,组织结构越紧密,其缝口强度的基础值越大;缝口强度受缝迹密度的影响最大,且随着缝迹密度的增加而增大;缝口强度随着缝针针号的增大而减小;缝口强度随着缝份宽度的增加而增强,但受缝份宽度增加影响的幅度逐渐减小．     

桩—筏基础中厚板内力分析

根据桩筏基础中厚板的相对厚度较大的特点，本文从 Ｒｅｉｓｓｎｅｒ 中厚板理论出发，编制了分析桩—筏基础中厚板的计算程序。该程序不仅能输出较高精度的位移、弯扭距及剪力，而且经过应力修匀可得到工程需要的有效节点剪力，在抗剪设计方面可供设计部门参考。     

大倾角煤层巷道支护方式设计与应用

通过现场调查、观测及实验室相似材料模型实验 ,分析了大倾角煤层巷道围岩的变形和破坏特征。以此为基础设计了大倾角煤层巷道支护方案并应用于生产实际 ,取得了良好的技术经济效果     

采高对浅埋煤层老顶岩层破断距的影响

煤层的开采高度对关键层的破坏有重要影响,为了研究采高对组合关键层破坏的影响,运用数值分析方法分析组合关键层有关参数的基础上,研究了采高变化对组合关键破断的影响,即对采场来压步距的影响,进而修正了浅埋煤层开采采场初次来压步距的计算公式.结果表明,以该修正的组合关键层破断距公式计算的大柳塔1203工作面的初次来压步距与实测非常接近.该公式对于地表厚松散层浅埋煤层中的组合关键层的破断距计算具有一定的适应性.     

薄煤层综采工作面顶板运动规律及其控制技术研究

以赵官煤矿1705西薄煤层综采工作面为研究对象,用现场实测和理论分析的方法,对综采支架工作阻力和超前支承压力进行了研究,得出了工作面推进方向上的顶板运动规律,确定了需控岩层范围和超前支承压力影响范围,为选择合理的支护形式、进行正确的支护设计提供了科学依据,对矿井安全生产具有一定的指导作用。