松软厚煤层开切眼围岩稳定性研究及其应用

针对松软厚煤层综放面开切眼断面大和围岩变形破坏强烈等特征,首先对顶板按似连续体梁理论进行稳定性分析,继而对两帮煤体破坏和整体失稳情况进行计算,最后对各锚网索支护方案进行数值模拟,优化支护参数,选定安全经济的支护方案。现场工业性试验表明,该支护方案满足工程要求,具有较好的经济和社会效益。

司马煤矿薄基岩区松散层特性与煤层安全开采

结合司马煤矿因松散层底板隔水黏土层存在大量"漏洞"的实际条件,运用数值模拟等方法定义并圈定了薄基岩区;通过钻孔岩性组合分析,岩土及渗透力学取样测定,岩相古地理研究等对松散层形成条件及垂向导水性能进行了研究.结果表明:司马矿松散层上部赋存主要含水层,而其中下部以黏土为主;第四系沉积中心为古河口,其沉积物厚度大、颗粒细、含导水性差,河道两侧沉积物颗粒变粗、厚度变薄、垂向渗透能力增强,根据基岩古地形即可划分出松散层垂向越流能力的强弱区;古河口沉积覆盖了薄基岩区的大部分,有利于水、沙控制;底部自承力强的硬黏土减小了支架的附加载荷,开采实践检验了研究结论的正确性.

顾及资源与环境价值的煤炭资源经济可采性评价方法探讨

在对煤炭资源资产价值和开采环境损害价值评价理论与方法进行分析的基础上,提出了顾及资源与环境价值的煤炭资源经济可采性评价方法,并与现行方法进行了比较。结果表明,是否有利于保护煤炭资源的关键在于开采劣等资源与优等资源间的收益差异和煤炭产品价格的合理性,并在理论上证明了顾及资源与环境价值的煤炭资源经济可采性评价方法更有利于资源保护,同时应强调,推行资源资产化管理仍不能替代资源性管理。

司马矿井厚表土薄基岩开采上覆岩层矿压运动规律研究

为解决司马矿井厚表土薄基岩开采问题,采用数值模拟、现场观测的方法对薄基岩开采上覆岩层矿压运动规律进行了研究。结果表明,基岩较薄条件下,老顶来压断裂步距小,工作面前方支承压力分布范围为15m,支承压力峰值点在工作面前方5～15m范围内,比厚基岩工作面小,但工作面矿压显现明显;当粘土厚度40m、基岩厚度20m时两者可形成较为稳定的结构;可通过降低采高来保证薄基岩工作面的安全开采。结论在现场1101工作面的开采试验中得到了验证。

厚表土薄基岩煤层开采覆岩运动规律

厚表土薄基岩煤层采用综放开采后基本顶将难于形成稳定结构,发生滑落失稳导致工作面"压架",在对薄基岩定义的基础上,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟和现场实测的方法对薄基岩煤层开采上覆岩层运动规律进行了研究。研究结果表明,若其他条件不变,"砌体梁"结构的稳定主要取决于基岩厚度和上覆表土层的力学性质及厚度,具有较大承载力的厚黏土层能与薄基岩组合形成稳定的结构,降低稳定结构所需最小基岩厚度。由此建立薄基岩工作面结构力学模型,并针对司马矿具体条件分析认为当表土为松散砂土,最小基岩厚度40m;当黏土厚度40m,最小基岩厚度20m;黏土厚度30m,最小基岩厚度30m。据此提出首采面可安全开采,在现场工业性试验中得到成功验证。

厚表土薄基岩煤层综放开采矿压显现规律

为解决司马矿厚表土薄基岩煤层的综放开采问题，采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对基岩结构稳定性和矿压显现规律进行了研究．结果表明，当其它条件不变，黏土层是薄基岩结构稳定性的重要影响因素，黏土层厚度越大则结构越稳定；工作面前方支承压力分布范围为15m，支承压力峰值点在工作面前方5～15m范围内，比厚基岩工作面小，基本项来压断裂步距小，但工作面矿压显现明显；当黏土厚40m，基岩厚20m时两者可形成较为稳定的结构．结论在现场首采工作面的开采试验中得到了验证．

薄基岩厚表土煤层开采的极限基岩厚度分析

通过数值模拟和现场实测的方法,研究了司马矿薄基岩厚煤层开采条件下,保证安全开采的极限基岩厚度。数值模拟研究结果表明,在表土全为砂土情况下,保证安全开采的极限基岩厚度为40 m;在基岩厚度20 m粘土厚度40 m时两者可形成较为稳定的结构,极限基岩厚度为20 m;研究结果在司马矿1101工作面的开采试验中得到了验证。

巷道围岩动载失稳数值分析

针对应力波扰动对巷道破坏的影响,采用非连续离散元软件3DEC对应力波扰动作用下巷道围岩破坏形态受巷道埋深H、扰动应力波强度Pmax显著相关因素的影响进行了有效的数值模拟,得到了不同情况下巷道围岩破坏的形态及区域范围等特征,以及围岩响应速率、响应变形及相应能谱分析。结果表明,应力波扰动导致巷道轮廓面附近区域出现裂隙延伸及贯通继而形成宏观裂纹,并最终导致层状岩体破断垮落。

煤矸石场植被自然恢复初期草本植物生物量研究

以山西潞安矿业集团司马煤业有限公司煤矸石场为对象,采用空间序列代替时间序列的方法对植被自然恢复初期3年的草本植物生物量进行了分析。结果表明,1)各群落生物量之间存在显著差异(P<0.05),草本植物群落总生物量和总地下生物量变化呈现出先增后减的趋势,总地上生物量呈递减趋势。群落地下与地上生物量之比呈明显的上升趋势;2)群落总盖度、平均高度与群落生物量之间无显著相关性。群落物种组成相似性越小,生物量差异越显著。多年生植物地下生物量与总生物量呈显著正相关(P<0.05),而一年生植物的地上、地下和总生物量彼此间相关性不显著;3)依据综合优势比的大小,确定一年恢复期的优势种为野艾蒿,二年恢复期的为北京隐子草、羊草,三年恢复期的为羊草,而自然草地的优势种为阿尔泰狗娃花、羊草。优势种羊草的总生物量逐年增加,地上生物量与地下生物量呈彼此消长的关系。羊草在提高群落生产力以及加快复垦区植被恢复进程中起着重要作用。蒿类植物无论优势种野艾蒿还是伴生种黄花蒿,较大的平均盖度和平均高度会抑制其生物量的积累。

沿空掘巷窄煤柱稳定性数值模拟研究

通过数值计算分析,研究了综放沿空掘巷围岩变形及窄煤柱的稳定性与煤柱宽度、煤层力学性质及锚杆支护强度之间的关系,提出一个新观点,即高强度锚杆支护的窄煤柱是沿空掘巷围岩承载结构中的一个重要组成部分,并针对不同煤层条件确定了相应的窄煤柱合理宽度,并将研究结果成功地应用于工程实践。

综放沿空掘巷围岩控制机理及支护技术研究

通过对综放工作面采场应力分析 ,运用锚杆支护围岩强度强化理论 ,提出了综放工作面沿空掘巷围岩控制机理 .树脂加长锚固高强锚杆支护能提高围岩力学参数 ,提供较高的支护阻力并具有较大的延伸率 ,适应综放工作面沿空巷道高应力和大变形特点 .采用高强锚杆支护系统能有效地保持综放沿空掘进巷道的稳定 ,并成功地应用于工程实践 .

乳化煤焦油在细粒煤浮选中的作用

乳化煤焦油富含高表面活性的芳烃和各种杂极性成分,在煤炭的浮选中主要用作捕收剂,同时具备一定的起泡和调整作用,是一种多功能药剂。文章介绍了采用这种药剂对山西古交细粒煤泥浮选的试验结果。

司马矿综放工作面CO来源分析及自燃预测预报体系的建立

对司马矿3#煤层综放工作面CO的来源进行了分析和现场实测,否定了原生CO存在的可能性;通过现场监测确认了CO的主要来源是采空区浮煤低温氧化产生的,确定了采用CO作为自燃预测的标志气体;建立了以CO相对含量和变化率为指标的自燃预测预报体系,指导综放工作面的自燃防治。

三软煤层巷道锚杆支护技术

本文根据注浆加固原理和锚杆支护围岩强度强化理论 ,提出三软煤层巷道锚杆支护机理 ,介绍锚杆支护、小孔径预应力锚索加强支护技术和注浆加固技术 。

综放沿空掘巷锚梁网支护

结合工程实例介绍综放沿空掘巷锚梁网支护。通过理论计算和数值模拟合理确定综放沿空掘巷窄煤柱的宽度 ,使巷道处于应力降低区而围岩相对完整 ,易于维护。树脂药卷加长锚固高强度螺纹钢锚杆支护系统对围岩提供较大支护阻力的同时 ,具有较大的延伸率 ,适应综放面沿空巷道大变形的特点。

高冒空巷充填技术研究

介绍高水速凝材料充填综采放顶煤工作面前方的高冒空巷技术,通过理论分析和数值模拟计算,确定高冒空巷充填体的力学参数,并成功应用于工程实践。

小煤柱二次承压巷道的矿压显现规律研究

在 43 2 5工作面回采期间 ,通过对其放水巷进行的矿压监测与研究 ,得出了 43 2 5工作面的矿压显现规律 ,对相邻 43 2 7工作面的矿压规律进行了预测 ,并在实际的回采过程中得到了验证 。

综放沿空掘巷锚杆支护技术

通过理论分析和数值模拟分析合理确定综放沿空掘巷的位置,使巷道围岩应力较小,同时围岩相对完整,承载能力较大,巷道易于维护。高强度锚杆支护系统强化围岩峰值强度和残余强度,提高围岩的稳定性;该支护系统具有较大的延伸率,适应沿空掘巷大变形的特点。研究结果已成功地应用于工程实践。

交岔点平面尺寸参数计算和作图方法的探讨

交岔点平面尺寸参数计算和作图方法的探讨潞安矿务局黄汉富矿井交岔点平面尺寸计算，在不少设计资料中已有计算公式，但这些计算公式计算数据多，作图比较复杂，工作量较大，在实际设计中尚需修改、以减少工程量，且现有公式都是假设交岔点的交角β大于或等于如图１中０Ｔ...

锚棚联合支护在处理底鼓中的应用

锚棚联合支护在处理底鼓中的应用黄汉富，常安明，宇黎亮（潞安矿务局王庄煤矿）我矿采区巷道均布置在煤层中，采区巷道曾发生底鼓现象，致使工字钢棚蹬腿、背板脱落和底板鼓起，而采区变电所发生的底鼓，直接影响设备正常放置，造成工作面停产事故。为此，我们采用先释放...