余吾煤矿过向斜构造区煤巷稳定性研究

为研究深部多构造地层对巷道围岩稳定性的影响,以余吾煤矿S5203胶带顺槽为研究背景,在分析该煤矿围岩的特性以及破坏的规律后,通过对塑性区域的计算,从而得到控制巷道变形的方法。通过短锚杆对塑性区域进行缔结,使用长锚索对塑性区域与原岩进行固定,由此提出“长短联合分级支护”的支护理念。同时针对向斜地层,使用FLAC 3D模拟并结合工程实测,分析支护后巷道位于向斜轴部以及翼部的应力应变情况。结果表明,S5203胶带顺槽最佳巷道布置形式为布置于向斜翼部的顶板,支护选择“长短联合分级支护”方案,巷道最大顶板下沉值为49.5 mm,两帮最大偏移值为83 mm,该研究可为相似工程提供借鉴。

降雨作用下含断层向斜构造边坡变形机制研究

为揭示降雨入渗对于含断层向斜构造边坡变形机制,以新疆东北部某露天矿边坡为依据;建立典型的边坡降雨渗流模型,运用Geo-Studio软件分析,模拟了不同降雨类型雨水入渗的过程,揭示了边坡渗流变形的影响机制。研究表明:断层和向斜构造区域改变降雨的渗透特性,浸润曲线在该区域发生畸变;边坡安全系数变形曲线先小幅增大后快速减小,雨停后略微增加之后便逐渐下降;递减型降雨类型对边坡稳定性影响最大,边坡变形受煤岩弱层和断裂破碎带控制以滑移剪切变形为主,变形程度大小与短时降雨强度有关。

大涌水条件下向斜构造工作面对煤泥水分离的影响分析

针对高家堡煤矿开采工作面面前淋水问题,分析其主要水源来自采煤工作面顶板,矿井涌水量达到4 000~5 000 m^(3)/h。结合开采工作面向斜的地质构造特点,采用颗粒流软件PFC2D建立综放开采工作面数值模型,模拟了仰(俯)采角度变化对顶煤放出过程的影响,得出从降低工作面、巷道煤泥淤积程度的角度考虑,工作面仰采时期布置角度设置为40°时最佳,工作面俯采角度设置为20°时最佳的结论。同时,在保证安全生产的前提下将工作面俯(仰)采角度尽可能地提高。基于以上工作面仰(俯)采角度对顶煤块体大小和水流速度影响的分析,为更好利用工作面的结构特点提出科学的煤水分离工艺及装置提供了理论依据。

向斜构造区内动压巷道围岩水射流防冲技术研究

针对砚北矿区向斜构造区内2502采区内巷道围岩动压显现频发难题,通过现场调研、实验室测试和理论分析的方法对动压巷道围岩冲击机理进行了研究,基于此,阐释了水射流防冲机理并进行了现场工业性试验。研究结果表明:煤样经过饱和水软化处理后,冲击倾向性由强冲击转变为弱冲击;采动引起的动载荷和巷道围岩内积聚的静载荷叠加作用是导致围岩诱发冲击的根本原因,且可划分为动载荷主导型和静载荷主导型2种类别;水射流防冲技术能够在巷道两帮内形成弱结构区,有效地转移和释放两帮内原有高集中静载荷,进而实现对于巷道两帮和底板的冲击防治目的。现场实施水射流防冲技术后电磁辐射信号平均值由49.7mV减小至15.6mV,同时巷道两帮和顶底板移近量均控制在5%以内,有效保证了巷道围岩的应力环境和支护控制效果。

向斜构造煤与瓦斯突出机理探讨

为了确定向斜构造煤与瓦斯突出机理,从应力、煤体结构特征和瓦斯压力及含量等方面对向斜构造进行了分析.利用弹性梁的应力、应变理论,分析了煤层与围岩组成的软硬互层系统的层间滑动特征和应力-应变特征、煤体宏观与微观结构特征、瓦斯压力与瓦斯含量分布特征.研究表明,向斜构造的两翼与轴部中性层以上为高压区,中性层以下为相对低压区,距离向斜轴部越近,主应力及其梯度越大.向斜构造形成过程中的层间滑动造成煤体原生结构遭到破坏,煤体强度降低,煤层增厚.向斜构造部位瓦斯生成量亦相对较高,同时中性层以上煤(岩)体中的裂隙和孔隙被压密、压实而闭合,阻止了下部瓦斯的向上逸散,中性层以下的张性作用下的断裂或折裂面、煤体中的割理、节理等降低了解吸压力,形成良好的瓦斯聚集空间,也有助于煤层中吸附瓦斯的解吸,使得向斜轴部瓦斯含量较高.向斜构造同时具备的高地应力、高瓦斯压力(含量)和构造煤发育等3个因素是其发生煤与瓦斯突出的主要原因.

综放工作面过向斜构造深孔全封闭注浆加固技术

在综放工作面过向斜构造区时,为加固破碎、裂隙发育的煤层顶板,采取了工作面超前进行深孔全封闭注浆技术。通过现场钻孔窥视煤体内部结构和破坏范围,确定采用水泥浆和低黏度化学浆联合加固方式。结果表明:采用水泥浆可封闭1 mm以上裂隙,同时隔断化学浆表层渗透通道。采用无机与有机材料混合加注的方式,整体注浆效果比使用单一材料注浆好。经巷道向工作面超前深孔全封闭注浆,使注浆施工与回采工作面生产互不影响,对向斜构造区域煤体进行了有效加固,保证了工作面在该构造区域安全快速推进。

典型向斜构造应力场研究

采用水压致裂法在典型向斜构造矿区——甘肃华亭矿区进行了14个测站的地应力实测工作,测站布置在向斜轴部和翼部。根据实测结果分析了典型的向斜构造应力场变化特征;同时采用了FLAC3D模拟软件分析了典型向斜构造应力场特征,实测结果与数值模拟结果均表明在向斜轴部是水平主应力最为集中的区域。

能量密度分析法在向斜构造区冲击地压防治中的应用

为了研究向斜构造区冲击地压特征及如何防治该类型冲击地压,本文以兴安煤矿典型向斜构造影响范围内的四水平1号工作面为研究对象,利用微震时空分布图和能量密度云图,研究了微震活动与冲击地压之间的关系。结果表明:冲击发生前微震的时空分布可直观反映微震事件的集中区域,但难以识别微震事件随时间的演化趋势;能量密度具有明显的成核特征,并在成核区周围有明显的扩展,直至成核区边缘发生强矿震。利用震波速度层析成像技术可有效识别向斜构造形成的高应力区,并对高应力区煤层实施大直径钻孔和深孔爆破措施,后续开采引起的微震活动证实了这些应力解除措施的有效性。

涟邵煤田金竹山向斜构造应力场探讨

根据共轭剪、张节理和小褶皱发育特征的综合研究，本文恢复了金竹山向斜晚古生代以来的主要４期构造应力场，探讨了该向斜的形成和演化过程。

向斜构造区回采瓦斯综合治理关键技术研究

针对综采工作面向斜构造区瓦斯赋存和涌出异常的难题,在采面应用卸压注水钻孔抽排技术,上隅角分别采用外错低位巷大直径钻孔和内错高位巷瓦斯抽采技术进行对比,在平煤股份八矿综采工作面进行应用,结果表明:采用内错高位巷瓦斯抽采技术,上隅角处的瓦斯浓度降至0.7%~1.2%,风巷回风流瓦斯体积分数为0.18%~0.48%,平均为0.32%,下降幅度达到21.20%。

向斜构造下动压巷道涌水注浆防治技术

为解决常村煤矿+520水平轨道大巷S2—S3段处于向斜构造带下的巷道顶板大范围涌水问题,在对巷道涌水段顶板涌水原因分析的基础上,采用GRT-103型化学注浆材料注浆,加固和充填涌水段巷道顶板裂隙带,形成隔水帷幕,隔断上覆含水层与巷道顶板之间的渗流联系,堵水率高达100%,取得了良好的效果,对类似条件巷道地下水防治具有借鉴意义。

向斜构造深凹露天采坑拉沟设计方案优化

在煤层赋存呈向斜构造的深凹露天矿,如何选择合理的初始拉沟位置,优化设计方案,实现安全高效开采,是露天煤矿开采设计的中心工作。通过对初始拉沟位置设计方案的必选和优化,提出了前期采用纵向拉沟、横向推进,经过转向以后,再采用横向拉沟、纵向推进的开采方法,进一步阐述了方案设计的重要性。

向斜构造煤层开采地表移动规律研究

现行的地表移动预计方法，都是建立在开采工作面主断面为线性分布的基础上，因此，对于非线性分布煤层的预计将会产生较大的误差。本文以随机介质理论为基础，利用曲线积分的方法建立了地表移动与变形预计公式，并且利用数值积分法和叠加原理解算地表移动与变形值，扩大了地表移动预计理论的应用范围。

向斜构造对结构面力学效应的控制

深入分析了向斜构造对结构面力学效应的控制作用规律。

云南曲靖市沾益区某向斜构造岩溶区地下水污染数值模拟研究

我国西南岩溶发育及分布面积十分广泛,准确预测及分析岩溶区地下水渗流和污染物迁移对这些地区地下水环境保护及管理非常关键。因此,本文以云南曲靖市沾益区某污水处理厂项目为例,通过详细开展水文地质调查及勘察,在查明拟建项目区所属水文地质单元及水文地质条件特征基础上开展地下水渗流和污染物迁移数值模拟研究。研究结果表明,处于特殊构造部位的项目场地地下水与地表水转换频繁,地表水体抑制了特征污染物扩散。

向斜构造区域综采面超前支承压力分布规律研究

与正常回采期间相比,向斜构造区域回采期间的综采面超前支承压力分布规律存在特殊性。采用FLAC 3D数值模拟方法研究了1204综采面向斜构造区域开采期间的超前支承压力分布规律。另外,1204工作面超前支护方式采用单体液压支护+铰接顶梁支护方式,单体液压支柱选用DZ-35型,Π型钢梁选用DFB4000-300型,用压力表对材料巷超前支护范围内的单体液压支护压力进行了实测,分析了向斜构造区域开采期间的超前支承压力分布规律。数值模拟和现场实测研究得出:向斜构造区域回采时,过向斜轴部阶段的应力集中程度最大,仰采阶段的次之,俯采阶段的最小;但俯采阶段的支承压力影响范围最大,过向斜轴部阶段的次之,仰采阶段的最小。

莱城向斜构造对煤层开采的影响分析

该文介绍了莱城向斜构造的特征,从其伴生构造发育特征、煤层及其顶底板和瓦斯赋存等方面规律分析对煤层开采的影响,对今后类似构造区域煤层开采有很好的推广应用价值。

白云鄂博矿区实测地质剖面东介勒格勒矿体与东矿对比及向斜构造初探

白云鄂博是世界上最大的稀土矿床,铌的储量位居世界第二,同时还是全国最大的钍矿床。自1927年丁道衡先生发现白云鄂博矿床以来,先后有多家地勘单位对该区进行了普查找矿、区调和矿产专题研究,发表了大量的专题报告及论文,取得了丰富的地质矿产资料,然而对于其成因却仍然存在各种不同的观点。对于矿区的白云向斜构造研究及其对于稀土、铁矿体的成矿控制作用研究资料较少,主要为白云铁矿钻孔资料。目前从包钢集团在矿区进行的钻孔资料揭示,东矿深部矿体具有以下特征:

准南煤田东段向斜构造对煤层的影响作用分析

通过对准南煤田东段白杨河—西沟一带地质特征、褶皱构造及煤层分布特征分布规律的研究,初步探讨本区地质构造对煤层赋存状态的影响。

向斜构造区开采岩移变形规律探析

针对向斜地质构造轴心两翼开采的情况,结合原徐州矿务集团大黄山煤矿在向斜轴部两翼开采建立地表及岩层内部观测站的观测成果资料,探索分析向斜地质构造开采引起地表及岩层内部移动变形规律,求取适合该矿区的移动变形参数,进一步掌握了该地质采矿条件下的基本移动变形规律。