基于AHP与GIS的新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价

为准确评价、预测新集矿区11-2煤层顶板突水问题,利用矿区近些年积累的水文地质资料,选取了断层强度、断层交叉点与尖灭点、导水裂隙带高度、关键层厚度、含水层厚度、隔水层厚度、砂泥比8个因素作为顶板突水主控因素进行了深入的探讨。运用GIS空间分析功能建立了主控因素专题图,并对专题图数据进行归一化处理,结合AHP层次分析法确定了各主控因素影响权重。通过对归一化数据与权重值的空间复合叠加,获取了新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价分区模型,评价结果与矿区实际地质条件与突水点相吻合,可为矿区今后煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

新集二矿东翼11-2煤层提高开采上限的研究与实践

为了提供提高煤层开采上限的根据,开展了新集井田东翼11-2煤层防水煤柱厚度、岩性组合特征及含水性的研究,并进行了推复体夹片地层下井田东翼11-2煤层的开采实验,在26m防水煤柱下实现1111200工作面安全回采,取得较好的经济效益。

绵羊角蛋白关联蛋白2基因的克隆表达与生物信息学分析

本研究旨在克隆新吉细毛羊和小尾寒羊的角蛋白关联蛋白2(keratin-associated protein 2,KAP2)基因并对其进行生物信息学分析,并初步探讨KAP2基因与羊毛毛用性状分子的关系。分别提取新吉细毛羊和小尾寒羊皮肤组织中总RNA,用RT-PCR方法扩增KAP2基因,将PCR产物克隆于pMD19-T载体,转入大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆。提取扩增后的重组质粒pMD19-T-KAP2并进行PCR扩增、双酶切鉴定、序列测定及蛋白质结构预测。结果表明,试验成功克隆了大小为463bp的KAP2基因,开放阅读框架(ORF)长414bp,编码137个氨基酸。测序结果比对发现,与小尾寒羊KAP2基因相比,新吉细毛羊的KAP2基因中存在1个由G→A的碱基突变,编码氨基酸由精氨酸(Arg)变为谷氨酰胺(Gln),属于错义突变。新吉细毛羊和小尾寒羊的KAP2蛋白的分子质量分别为14.81和14.84ku,等电点分别是9.67与9.82,两种绵羊KAP蛋白的基本理化性质无明显差异,同属于碱性疏水性、跨膜蛋白;预测到蛋白二级结构均由α螺旋、延伸链、无规则卷曲等构成,新吉细毛羊和小尾寒羊KAP2蛋白三级结构中存在一个由α螺旋引起的空间结构的差异位点。综合以上结果推测KAP2基因可能是影响羊毛性状的差异基因,本试验结果可为探讨两种绵羊毛用性状表型差异的分子遗传奠定理论基础。

淮南新集二矿11-2煤含黄铁矿砂岩顶板特征及其沉积环境分析

为了厘清淮南新集二矿采空区引起瓦斯燃烧事故的含黄铁矿砂岩顶板的沉积特征,对回采煤层11-2煤顶板含黄铁矿砂岩展开了岩石学和元素地球化学分析工作,研究表明:11-2煤层顶板砂岩中的黄铁矿呈现脉状、粉晶状充填于砂岩裂隙和节理之中,未见结核状、梅粒状结构特征,属于成岩后生黄铁矿;微量元素特征显示,砂岩承载较弱的古氧化环境信息,黄铁矿的富集表明后期以弱还原-还原环境为主,推测该套含黄铁矿砂岩的沉积区具有由早期氧化环境逐渐向后期还原环境演化的特征;结合前人研究成果,含该套黄铁矿砂岩形成于水动力条件较强的三角洲平原分流河道沉积环境。

新集矿区11^(-2)煤层有效开采区块综合评价与等级划分研究

为准确、合理地评价和划分煤矿开采区块等级,指导矿井精准、安全、高效生产,以新集矿区11^(-2)煤层为研究对象,选取煤厚、地质构造、水害、瓦斯灾害作为主要评价指标,基于Arcgis平台分别建立了构造复杂程度模糊评判分区模型、顶板突水脆弱性指数分区模型、瓦斯突出熵变权TOPSIS分区模型。以分区模型为基础,结合矿区实际开采地质条件,采用GIS图形加权叠加方法,将矿区划分为不利、威胁、可改造、较有利与有利5个等级的开采区块。同时,将本次评价分区结果与实际灾害点对比分析发现,已发生的灾害点均位于不利开采区块与可改造区块内,验证了本次评价模型的合理性与可行性,其评价结果可为矿区煤炭开采统一规划布局与防灾减灾工作提供科学指导。

采动影响下逆断层活化规律的数值模拟

煤矿开采过程中断层活化时有发生,是矿井灾害防治研究的热点问题。为了揭示不同断层倾角条件下煤层开采对断层活化的影响,以淮南新集二矿地质采矿条件为例,采用FLAC3D进行数值模拟,系统研究逆断层下煤层开采过程中断层的动态活化规律,阐明了断层活化位置与工作面推进距离、断层倾角之间的关系。研究表明,断层活化可分为累积期、形成期、破坏期3个发育阶段;当工作面回采至工作面推进距离的一半时,断层开始活化,至开采结束,断层滑移量最大;倾角越小的断层面越早开始活化,倾角越大的断层面滑移量越大。研究成果为断层发育区煤炭资源安全开采提供了理论依据和技术参考。

新集二矿1306工作面矿井涌水量研究与防治措施

根据新集二矿1306工作面地质与水文地质资料,以及邻近1307工作面开采的相关资料,开展了1306工作面煤层开采覆岩地质破坏特征与矿井涌水量预测的研究,获得了13-1煤层采动对顶板覆岩产生的变形及破坏状况,1306工作面开采时得预计涌水量。以此为依据,全面制定了1306工作面开采的综合防治水措施。

推覆体下特厚煤层开采的特殊地质灾害问题

新集二矿13-1煤为新生界松散层、推覆体下第一开采的特厚煤层,存在着与推覆体发育有关的隐伏构造裂隙水、离层裂隙水(气)、F02断层活化导水、冲击地压造成导水裂隙扩展等特殊的地质灾害问题。针对这些安全隐患,提出了留设防水煤柱、对离层空间充填注浆、选择合理的开采方案、加强采前探测等措施。

高位定向钻孔代替高抽巷瓦斯抽采技术在新集二矿的研究分析

基于采空区顶板"三带"理论,分析了顶板高位定向钻孔技术瓦斯抽采基本原理,对大直径高位定向钻孔代替高抽巷瓦斯抽采技术进行了研究分析,并在新集二矿进行了工业性试验。试验结果表明,在新集二矿220112工作面施工的5个大直径顶板高位定向钻孔的瓦斯抽采量所占比例与高抽巷几乎一样,通过采用顶板高位定向钻孔与底板穿层钻孔、风机巷顺层钻孔、上隅角埋管等瓦斯治理方式相结合,使工作面回采期间回风瓦斯平均为0.34%,未出现瓦斯异常涌出现象,实现了工作面安全开采。

淮南煤田新集二矿构造特征与控煤规律

基于矿井物探、钻探等勘查资料,结合区域地质背景,系统分析了矿井的构造特征,在此基础上,总结了矿井的控煤构造样式。研究表明:矿井主体构造为以阜凤逆冲断层为主推覆面的后展式逆冲推覆构造,构造线方向为近东西向;逆冲推覆构造具备完整的上覆外来系统、主推覆面和下伏原地系统。控煤构造样式包含单斜断块型、堑垒构造、逆冲褶皱型、挤压断块构造等,其中以单斜断块型和堑垒构造为主。

淮南矿区新集二矿1煤地面排水钻孔的设计施工

新集二矿的主采煤层位于山西组的底部,受到下伏太原组岩溶裂隙含水层的威胁。为缓解井下的防治水压力,采用了在地面施工排水孔的防治水思路。根据钻孔的位置及地层情况,采用了泥浆循环钻进与空气潜孔锤钻进相结合的方法。由于在钻孔施工过程中,发生了泥浆向巷道渗漏的情况,为保证钻孔施工安全及井下生产安全而对钻孔设计深度进行了调整,从而顺利的完成了该孔的钻探施工任务。此孔的成功,可为类似地区施工矿井防治水钻探工程提供借鉴。

新集二矿F10断层含水性分析

指出了断层作为矿区地质构造的主要形式,对煤层赋存、水文地质等条件有着重要的影响,含(富)水断层的存在使得煤矿水文地质条件的复杂性增加,影响煤矿的安全生产。以新集二矿F10断层为研究对象,通过该断层上覆和下切灰岩富水性分析、F10断层补勘工程水文地质资料及断层两盘岩层含水性分析,对其含水性进行了分析,结果表明:F10断层的含水性总体较差。

新集二矿含黄铁矿煤样升温氧化特性的实验研究

含黄铁矿煤样升温氧化分析对揭示新集二矿含黄铁矿顶板冒落摩擦升温氧化及自燃特性具有重要理论指导意义。进行了黄铁矿程序升温氧化、含硫黄铁矿程序升温氧化及含黄铁矿煤样程序升温氧化3组实验,得出了黄铁矿煤样升温氧化过程样品的温度变化规律及自燃条件。研究结果表明:黄铁矿升温氧化临界温度约75℃,含硫黄铁矿升温氧化的临界温度约60℃,黄铁矿煤样发生自燃的临界温度为110℃~120℃;少量单质硫对黄铁矿粉氧化温度变化的影响不大,纯煤粉升温氧化的临界温度远高于黄铁矿粉的氧化临界温度。

F10断层含水性分析

指出了含(富)水断层的存在使得煤矿水文地质条件的复杂性增加,影响煤矿的安全生产。以新集二矿F10断层为研究对象,通过该断层上覆和下切灰岩富水性分析、F10断层补勘工程水文地质资料及断层两盘岩层含水性分析,对其含水性进行了研究,结果表明:F10断层的含水性总体较差。

基于MATLAB的BP神经网络模型在矿井涌水量预测中的应用

指出了矿井涌水量预测问题受到多种因素的共同影响,具有非线性和高度复杂性。分析了利用BP神经网络预测矿井涌水量的可行性,首先收集了淮南新集二矿2009年12个月份的涌水量数据,然后通过这些数据对已经构建好的神经网络进行训练并用训练后的结果对该年11月和12月的矿井涌水量进行了预测,最后用预测结果同实际值进行了比较。结果表明:该模型收敛性能良好,预测精度高,可操作性强。

基于FLAC^(3D)数值模拟的砂岩顶板导水裂隙带高度及突水性研究

随着开采深度的不断增加,新集二矿1煤组开采活动引起上覆厚层坚硬砂岩岩层的断裂变形现象可能威胁矿井的安全生产。为研究新集二矿煤层深部开采条件下的“上三带”发育规律以及突水危险性,以新集二矿2401采区为研究对象,对新集二矿构造地质条件、水文地质条件进行了详细剖析,确定了1煤组煤层顶板含水层的充水条件;利用经验公式和数值模拟手段预测了2401采区1上煤层回采过程中导水裂隙带发育高度;在此基础上分析了回采后煤层顶板突水危险性,结果表明新集二矿上覆推覆体含水层对2401采区的开采基本不产生影响,影响采区开采的主要充水水源为1煤组顶板砂岩水及1煤组底板太原组灰岩裂隙水,对采后涌水量进行了准确预测;含水层富水性受断层及裂隙发育影响,需利用瞬变电磁物探手段对顶板砂岩富水性进行探查,圈定顶板砂岩富水区并对底板灰岩进行超前探测,查明底板灰岩构造及水文地质特征。通过研究认为数值模拟方法对研究导水裂隙带发育高度和矿井突水预测有一定理论参考价值,也可对煤矿安全生产提供较高的参考价值。

新集二矿1煤组坚硬覆岩裂隙瓦斯异常涌出成因机制研究

针对煤矿砂岩顶板富瓦斯隐蔽裂隙导致工作面工程掘进过程中引发瓦斯超限事故问题,以新集二矿“2·19”瓦斯超限事故为典型案例进行剖析,结合现场资料和地质背景调研,研究了砂岩顶板裂隙形成和瓦斯聚集演化过程,阐明了裂隙瓦斯异常涌出成因,反演了砂岩顶板裂隙瓦斯充注模式,提出增设低角度顶板探查钻孔和地面水平压裂煤层气抽采钻井等灾害防治关键技术的科学防治建议。