大断面巷道围岩变形机理及其控制技术研究

为解决大断面巷道断面大、跨度大、围岩易破坏变形、支护难度大的问题,结合乌苏四棵树煤矿8#井B51204运输顺槽地质条件及现场实际开采情况,对大断面巷道围岩变形破坏机理进行研究分析,通过FLAC3D软件对巷道应力及位移演化特征进行计算和分析,根据分析结果提出锚网索联合支护方案。工业性试验结果表明,采取优化的支护方案后,巷道顶板离层量最大为17 mm,顶、底板最大变形量为67 mm,两帮相对位移量为29 mm,实现了控制巷道围岩变形破坏的目的,为类似条件下大断面巷道支护提供了借鉴。

U型通风上隅角瓦斯浓度超限治理理论与模拟

针对U型通风上隅角瓦斯浓度容易超限的难题,采用解析法研究了U型通风的漏风场和由插管抽采产生的流场,结合二号斜井A504回采工作面参数,采用Fluent软件分别模拟了仅上隅角封堵及上隅角封堵联合插管抽采的瓦斯治理效果。结果表明,仅上隅角封堵治理瓦斯效果有限,封堵上隅角与插管抽采采空区瓦斯联合作用是治理U型通风上隅角瓦斯浓度超限的根本措施。

北天山矿区地应力分布与区域构造关系研究

针对北天山矿区地质构造复杂和地应力分布离散性大的问题,采用区域地质构造分析和现场地应力测量相结合的方法分析北天山矿区地应力分布规律。研究表明四棵树煤矿地应力场类型为σH>σh>σv,水平主应力方向位于北北东向且与区域构造应力场最大主应力方向一致。较高的区域挤压应力和巷道走向与区域主应力方向的不合理是造成矿井采准巷道矿压显现强烈的主要原因,并根据地应力分布特征和矿井开拓情况,建议后续工作面巷道轴线的最佳方位角为北北东16.3°,提高了复杂构造条件下的矿压控制的科学性和可靠性。

基于FLUENT巷道拐角瓦斯爆炸火焰传播规律分析

以白杨沟煤矿瓦斯爆炸事故为研究背景,采用数值模拟的方法分别建立不同巷道拐角、不同瓦斯填充长度时的数值计算模型,分析火焰传播速度与巷道拐角、巷道内瓦斯填充长度之间的关系,得到瓦斯爆炸火焰在通过巷道拐角时的传播规律。对有效、全面预防矿井瓦斯爆炸事故、降低瓦斯爆炸事故造成的损失及瓦斯爆炸事故调查取证具有非常重要的指导意义。

巷道拐弯角度变化情况下瓦斯爆炸火焰传播规律模拟实验研究

为了研究煤矿井下发生瓦斯爆炸事故后,火焰在巷道中的传播规律,设计了瓦斯爆炸实验系统,采用不同拐弯角度的管道来模拟井下巷道变化,通过实验方法分析了管道内瓦斯爆炸火焰传播速度与管道拐弯角度和瓦斯填充长度的关系。实验结果表明,瓦斯填充长度越大,火焰传播速度越大;火焰传播速度在管道水平段中呈稳步增大趋势,在拐弯点处迅速减小,经过拐弯点后又迅速增大;在瓦斯填充长度一定的情况下,管道拐弯角度越大,火焰传播速度越快;随着管道拐弯角度的增加,火焰传播速度突变系数呈先减小、后增大的趋势,改变瓦斯填充长度对突变系数影响不大。

浅谈煤矸石山生态重建技术

大量堆积的煤矸石严重影着煤矿区的生产、生活和生态环境,煤矸石山的生态重建也是关系着整个矿区生态环境的关键所在。以煤矿区矸石山的特殊性为基础,结合前人的实践经验和研究成果。分析总结矸石山生态重建的技术,并对各种技术进行深入的探讨和展望,预期为发展绿色矿区、和谐矿区提供技术支持。

大采高仰采工作面煤壁片帮区域预测应用技术研究

在长期现场观测的基础上,对大采高综采工作面煤壁失稳片帮机理进行分析,提出了煤壁上方弱化点(弱化面)的存在是导致大采高煤壁局部失稳片帮的根本原因;以某矿大采高综采工作面实际地质条件,计算得出弱化点在煤壁不同位置处的临界失稳滑移面,预测了煤壁失稳片帮区域,进而提出了一系列防止煤壁失稳片帮的措施,有效地解决了大采高综采工作面煤壁失稳片帮给生产带来的安全隐患。

四棵树矿区地应力实测及分析

为了获得准确的地应力参数,实现巷道的合理布置,采用套孔应力解除法和改进型空心包体应变计测量技术,对新疆乌苏四棵树二号斜井进行了现场地应力测量,从而得到二号斜井地应力场分布规律,为指导矿山安全生产提供依据。

四棵树矿区地应力测量及其与地质构造的关系

为了研究新疆中电投四棵树矿区2#斜井矿压问题,采用改进型空心包体应变计,对四棵树矿区2#斜井进行了3个测点的应力解除测量实验。根据实测数据,利用地应力计算程序,求解出每个测点的三维应力状态,再结合矿区地质构造,分析地应力与矿区地质构造的关系。通过研究,获得了四棵树矿区2#斜井的地应力分布规律及其与地质构造的关系,并初步分析了巷道矿压显现较明显的原因。