塔山矿综放工作面瓦斯综合治理技术及应用

针对塔山矿超特厚煤层(10m以上)综放开采时工作面瓦斯运移特点,分别阐述了不同开采阶段综放工作面采用的瓦斯治理手段。从开采初期利用上隅角构筑封堵墙,风幛引导风流稀释,上隅角埋管强化抽放的方法来解决工作面上隅角瓦斯超限,到工作面和顶板高抽巷贯通后利用顶板高抽巷封闭抽放的方法解决综放工作面上隅角、后溜尾瓦斯超限。经过实验研究,最终确定这些方法在治理塔山矿综放工作面瓦斯超限过程中的可行性和有效性,为类似条件下综放工作面瓦斯治理提供了一定的参考和借鉴。

锚杆锚索支护技术在大同矿区的研究与应用

根据大同矿区锚杆锚索联合支护技术的应用,分析了锚索锚杆支护技术的优越性和经济效益.指出了这项支护技术已经成为煤矿开采中对地质自然条件适应性最广的一种科学有效的支护形式.

大同矿区“三硬”条件地表沉陷数值模拟

针对大同矿区“三硬”条件马脊梁矿2号402盘区刀柱开采引发的井下工作面顶板大面积突然垮落和地表整体塌陷,采用三维有限差分法FLAC3D软件进行采场力学行为模拟分析.从煤层的开挖到地表的塌陷,全面分析了开采历史过程的应力场、位移场和破坏场的分布与变化,以及采场内煤柱的稳定性.提出了采场内煤柱失稳破坏引起采场应力重新分布,出现煤柱群连续失稳破坏的多米诺效应,从而导致采空区顶板大面积突然垮落和地表整体塌陷.

忻州窑矿两硬条件冲击地压防治技术研究

根据大同两硬条件(坚硬煤层和坚硬顶板)特点和冲击地压发生的特征,通过现场试验和实验室实验,分析研究了冲击地压发生的机理,提出了冲击地压发生的时空能量准则以及卸压放能的有效技术途径.在有冲击地压危险的工作面采取了施工放能孔的方法,使煤岩系统长期积累的弹性能量得到缓慢释放,解决了忻州窑矿的冲击地压问题.

大同矿区采煤沉陷地表移动特征

针对大同矿区采煤沉陷的特点 ,分析了采煤沉陷的形成机理 ,并通过对观测资料和覆岩类比分析 ,确定了地表沉陷范围及地表移动变形预测的参数 。

忻州窑矿下分层工作面矿山压力活动规律研究

通过对忻州窑矿 892 4面下分层开采过程中支架的工作阻力、顶煤的运移规律、顶煤的垮落块度的现场观测 ,总结出坚硬煤层下分层开采的矿山压力显现规律 。

坚硬顶板控制技术在综放开采中的应用研究

本文针对大同煤田坚硬煤层坚硬顶板的特点,在综放工作面开采过程中存在的主要技术难题之一即坚硬顶板控制技术,经过长期的试验研究,探索出一条坚硬顶板弱化处理技术,即通过预爆破方法对坚硬顶板进行预裂处理,改变厚层状整体砂岩顶板的矿压显现特征,提高顶板的可冒性,一方面减弱了来压强度使得开采得以保证;另一方面随采随冒起到了矸石墙的作用,有利于顶煤的回收。

大同矿区坚硬顶板大面积整体切冒分析

针对大同矿区坚硬煤层坚硬顶板及坚硬覆岩介绍了一种特殊的开采沉陷实例,即大同矿区"三硬"条件上覆岩层大面积整体突然切冒。从煤层特征、围岩性质、采煤方法及顶板控制等方面对影响顶板大面积一次性整体切冒的因素进行了详细分析,阐述了坚硬顶板大面积一次性整体切冒的机理,指出了其对井下采场和地表破坏具有突发性、随机性和滞后性。因此对大同矿区开采沉陷的治理具有重要意义。

“两硬”条件综放开采深孔爆破技术研究

针对大同煤田特厚煤层“两硬”条件的特点。

ML螺旋式可回收锚杆技术研究

树脂锚杆存在回收困难、成本高,锚固力不稳定等弊端,大同煤矿集团公司忻州窑矿研制的“ML螺旋锚杆”有效解决了这些问题。

基于Voronoi图的不规则煤柱稳定性分析

基于规则煤柱的稳定性理论,提出了不规则煤柱有效宽度的概念,通过引入计算几何的Voronoi图确定了不规则煤柱的从属面积,建立了不规则煤柱稳定性评价方法.单一煤柱的失效将使载荷转移到其邻近煤柱上并引起该煤柱过载,这种渐进过载过程导致了煤柱不稳定破坏的"多米诺"效应,从而引发大面积突然塌陷灾害的发生.

浅埋坚硬覆岩下开采地表塌陷机理研究

对浅埋坚硬覆岩下开采地表塌陷机理进行了数值模拟.结果表明,采场上方存在高应力束组成的"复合应力拱","外应力拱"承担覆岩及地表土的自重并将其传递至采场两侧实体煤内,"内应力拱"主要承担悬空顶板的重量并传递至煤柱."复合应力拱"形态随时间推移而不断演化,"内应力拱"不断合并抬升直至与"外应力拱"重合,最终拱肩处岩体受拉压复合应力作用而首先开裂,从而破坏了"复合应力拱"成拱机制而导致采场上方覆岩断裂、地表塌陷.

房柱式开采煤柱系统失效的模糊理论研究

针对大同矿区房柱式开采坚硬顶板大面积冒落的特征和冒落机理,考虑到煤柱规格尺寸和分布间距的无规律性以及煤柱个体之间强度的差异性等带来的煤柱支承状况的随机、非均和不确定性,引入模糊集理论研究了非均因素对煤柱群体支承能力弱化过程、失效系数的影响。给出了表征煤柱个体间支承状况非均性的隶属函数和支承煤柱模糊失效系数的条件隶属函数关系式,并讨论了隶属函数的取值原则。

忻州窑矿综放面上隅角瓦斯防治技术

介绍了忻州窑矿综放工作面上隅角瓦斯积聚情况 ,分析了尾部上隅角瓦斯来源及瓦斯超限的原因 ,总结分析了各种防治技术的使用情况以及使用效果 ,通过对比提出了进一步治理尾部上隅角瓦斯超限的建议 ,为“两硬”

地质构造综合探测技术在塔山矿的应用

为了满足煤矿机械化采煤程度不断提高,对矿井地质小构造的探测提出的更高要求。在综合分析大同石炭-二叠纪煤田塔山矿区地质条件的基础上,采用地面和井下相结合的方法,在地面瞬变电磁法、高密度电法和高分辨地震勘探,并结合井下的构造力学解析法、高密度电法和无线电波坑道透视法等多种物探手段对工作面内和掘进工作面前方地质构造进行有效探测,最好的探测方法为沿煤层定向钻进技术,结果有效预测了采区内地质小构造的分布,优化了盘区设计,保证了回采工作面的正常生产和巷道的正常掘进。

相邻顺倾弱层对露天矿开采边坡稳定性影响的数值模拟

顺倾弱层对露天矿开采边坡稳定性影响很大,尤其存在相邻顺倾弱层条件下边坡稳定性问题更加复杂,且对稳定性影响的研究难度更大。采用有限元数值模拟的计算方法,对含相邻顺倾弱层的露天矿开采边坡进行稳定分析,得到露天矿开采过程中边坡岩体应力状态和边坡变形运动趋势,研究结果为露天矿开采边坡稳定性评价提供可靠依据。

塔山井田石炭纪3煤层首采区突水危险性分析

通过对煤层顶底板破坏计算,结合经验公式,得出研究区3号煤开采时顶板导水裂隙带高度及底板承压水导高带高度值,对大同塔山井田石炭纪3号煤层首采区突水危险性进行了预测。

特厚破碎煤层巷道支护数值模拟研究

针对塔山井田石炭系特厚破碎煤层开拓掘进1070水平大巷的巷道支护问题,进行了分析研究。通过有限差分数值模拟计算(FLAC3.3),得出了巷道锚杆锚索联合支护科学合理的技术参数。

忻州窑矿8913综放面典型垮顶事故力学及统计分析研究

本文针对大同煤矿二硬条件,忻州窑矿11#8913综采放顶煤工作面在开采过程中发生的“3.23”特大垮顶事故情况,根据支架—围岩的相互作用的力学关系,科学地分析了事故发生的原因,统计分析了支架各个部件受损情况,提出了确保今后安全开采的有效技术途径。

采空区坚硬顶板破断机理与灾变塌陷研究

以坚硬顶板下的房柱式和条带式采矿工程为背景,建立了表征采空区内矿柱支撑顶板的弹性基础板力学模型,研究顶板不同阶段的破断模式与突变失稳的力学过程.研究表明:当煤柱的有效承载面积逐渐减小到临界值时,非线性控制参数即可穿越分岔点集,顶板位移突跳产生极限点失稳,煤柱-顶板系统出现突然塌陷失稳.