小保当二号煤矿超长综采工作面初次来压规律分析

为探究小保当二号煤矿132202智能超长综采工作面初采阶段的压力显现规律,采用在线应力监测设备实时监测综采工作面各液压支架的应力数据。结果显示,在超长工作面来压前工作面局部发生一次小规模压力显现;超长工作面开始初次来压具有分区来压的特点,机尾侧率先来压,之后工作面机头侧和中部陆续来压,且工作面机尾侧来压强度整体高于机头侧。超长工作面初次来压总持续时间约29 h,其中整个工作面强烈来压持续时间约7.0 h;工作面机头侧初次来压步距约79.6 m,工作面中部初次来压步距75.6~82.6 m,平均78 m,机尾侧初次来压步距约74.7 m。

地下水与应力耦合作用下小保当煤矿回风立井稳定性研究

在复杂、富水的地质条件下,针对地下水水压与地应力耦合对井筒稳定状态的影响,利用流固耦合数值模拟对地下水渗流作用下井壁变形及壁后围岩塑性区演化特征进行分析。研究结果表明:井筒在砂土段底部及直罗组基岩段底部出现明显应力集中区域,应力集中区域最大应力增加到9.69 MPa左右;井筒砂土段位移量变化不明显,直罗组井壁下沉量趋于稳定,最大位移量趋于11 mm;壁后围岩塑性区发育不明显,仅井筒外壁出现破坏。因此,回风立井井壁应力集中量处于安全范围内,且井壁基本无明显变形,井筒处于稳定状态。

基于注浆钻孔数据集的注浆工作面底板突水危险性评价体系

为了探究注浆加固工作面底板突水机理和注浆治理效果的评价方法,以焦作矿区5个大型矿井为工程背景,以包含13个工作面2245个注浆钻孔的3类工程信息为依托,建立了基于注浆钻孔数据集的注浆工作面底板突水危险性评价体系。该评价体系从注浆加固工作面突水实例和矿井突水点资料入手,综合考虑研究区地质构造、含水层水头压力、底板导水性、钻孔注浆量等因素,统计注浆加固前后底板钻孔信息与水文地质信息的变化量,提出了在采动影响基本相同的条件下,注浆加固工作面突水主要受底板注浆条件和注浆加固效果的2类影响;确定了4个注浆条件类影响因子,包括工作面突水危险区因子、沿工作面走向出水水源显示因子、工作面底板导水性因子以及工作面严重危险区底板导水性因子和3个注浆效果类影响因子,包括工作面正常带与断层带注浆量差异因子、注浆孔水压与累计注浆量叠加因子以及注浆孔水压、涌水量及注浆量次序变化因子,提出了每个影响因子的等级划分标准、效果评价标准,并归纳了影响因子的8种解析图型;通过对比工作面突水与不突水事例影响因子中指标的差异性,进行显性、一般和隐性的3类显隐性划分;最后提出了一种注浆钻孔的水量、水压、注浆量的动态“三参量”评价方法。以期为分析注浆加固工作面底板突水危险性,评价注浆治理效果提供新研究方式和科技支撑。

分层开采工作面底板注浆加固条件与效果研究

以我国富水矿区焦作矿区九里山矿14141工作面为工程背景,统计分析大量底板注浆钻孔揭示的地质和水文地质信息与参量,分析了工作面注浆加固条件,得到了评价注浆效果的方法。研究得如下结论:根据注浆钻孔涌水量对工作面底板突水危险区进行划分;得到钻孔涌水量和水压呈现正相关关系;通过分析不同深度出水次数和总的涌水量,表明L8灰岩含水层富水性弱于L2灰岩含水层富水性;指出断层对底板富水性和注浆有着明显的影响。综合分析涌水量、水压、注浆量三者之间的动态关系,并发现随着注浆的持续进行水压呈现整体增大的现象,反映了底板岩层中的裂隙得到有效封堵,含水层局部密闭性增加。低水压、低涌水量和低注浆量为注浆效果良好的标志。

基于AutoCAD的FLAC^(3D)断层模拟快速建模方法

针对采用接触面法和弱化法进行FLAC^(3D)断层建模时断层两侧模型网格节点对接困难、节点密度不易控制的问题,利用岩层分层建模的方法,并采用java语言编制中间程序,研究了一种将基于AutoCAD的二维平面图形便捷高效地转换为FLAC^(3D)网格模型的方法。该方法基本实现了建模过程的可视化和自动化,提高了建模效率,解决了复杂地质条件下的快速建模问题。

煤矿立井井筒非采动破裂的Fisher判别分析模型

为准确评价煤矿立井井筒的安全状态,基于多元统计分析理论,以工程实测数据为训练样本,选取井筒直径、松散冲积层厚度、水位降、卸压槽压缩率、破裂等级、服务年限率、治理方式和冲积层压缩速率8个影响因素作为判别因子,建立了井筒非采动破裂的Fisher判别分析模型。在此基础上,对兴隆庄煤矿副井和东风井的安全状态进行了预测。结果表明,21个训练样本的回代判对率为100%,模型精确性高;判别效果通过了显著性检验,并通过井筒实例对模型的可靠性进行了验证;兴隆庄煤矿副井和风井2017年6月预测状态为安全,井筒破裂的可能性较小。该预测方法简单、可靠,为立井非采动破裂预测提供了一种新的途径。

切顶卸压工作面底板采动破坏实测研究

为了研究采用预裂爆破进行切顶卸压对工作面底板破坏深度的影响,在九里山矿14141工作面采用特制电极电缆进行了底板钻孔直流电法测量,通过分析工作面在回采过程中底板岩体视电阻率的变化特征,结合观测时工作面与测点的空间位置关系,得出采动影响下的底板破坏深度,并将其与未考虑切顶卸压影响的统计公式值及理论公式值进行对比分析。结果表明:14141工作面底板最大破坏深度为9. 8m,相比未考虑切顶卸压情况下的计算值均有所减小,平均减幅为15. 1%,说明切顶卸压能够有效减小底板破坏深度,有利于带压开采工作面的安全回采。