深部复合项板大断面煤巷锚(索)网支护技术

徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿通过现场观测,依据围岩强度强化理论的观点,结合工程类比法,科学选择支护参数,在-850m水平西二采区2601综采工作面两巷采用锚(索)网联合支护技术,解决了徐州矿区-800m水平二叠系下石盒子组2煤大断面回采巷道特殊复合顶板支护的难题,并取得了较好的支护效果。

关于综采工作面破碎顶板控制的研究

综合机械化大采高工作面破碎顶板端面冒顶是影响安全及生产效率的重要原因,分析了端面冒顶的内外因素,采取相应措施,加强顶板控制,降低冒顶事故,实现安全、高产、高效。

深部复合顶板煤巷变形破坏机制及耦合支护设计

煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂得多,由此引起的各种非线性力学现象越来越严重,给深部支护与开采带来很大的难度。夹河矿2442工作面上材料道复合顶板松散、破碎,采用原支护形式很难有效控制,进而加剧两帮收缩和底板臌起,严重影响巷道的正常掘进和安全生产。通过对该巷道工程地质条件的综合分析和地质力学评估,采用数值模拟和理论分析方法研究该类巷道的变形破坏机制,有针对性地提出锚网索耦合支护设计方案,现场试验结果表明该支护设计方案可取得良好的支护效果。

复杂充填体下矿体开采安全顶板厚度非线性预测方法

以广西大厂铜坑矿92号矿体的回采为例,在分析评价传统方法的基础上,采用数值模拟方法对采场顶板的破坏机制进行模拟,分析研究顶板安全厚度与各影响因素之间的关系;采用具有高度非线性、自学习、动态处理、联想记忆、容错性等特征的人工神经网络,在数值模拟的基础上,建立安全顶板厚度非线性神经网络预测模型。实际应用结果表明,顶板安全厚度的预测结果与实际结果很接近。

用电磁辐射法监测预报矿山采空区顶板稳定性

对坚硬煤岩层的电磁辐射特性进行了实验研究,对煤矿回采过程中煤岩体电磁辐射变化规律进行了监测分析,在此基础上提出了电磁辐射监测预报顶板稳定性的技术方法,并在煤矿进行了试验应用.研究结果表明:在矿山采掘过程中,伴随顶板活动会产生明显的电磁辐射信号,顶板垮落前电磁辐射有异常反映,表现为异常增大或呈现增长趋势,用电磁辐射法监测预报顶板垮落是可行的,且具有快捷、方便、准确率高的优点.

带压开采顶板破坏规律的三维相似模拟研究

运用大型三维固-流耦合模拟实验台,对太原市东山煤矿一采区带压开采进行了三维模拟,分析了煤层顶板应力-位移的变化规律,解释了煤层顶板垮落的一系列现象,总结了顶板活动的影响因素,为采掘活动引起地表移动的研究提供理论参考。

软岩厚度对层状顶板破坏特征影响分析

顶板冒落是煤矿生产的五大灾害之一。顶板冒落主要与顶板岩层性质、赋存状态等因素有关,其中软弱岩层赋存的厚度变化是顶板冒落的主要原因之一。利用东北大学岩石破裂过程分析系统(RFPA2D),针对煤矿沉积岩层顶板破坏进行力学分析,并对赋存不同厚度软岩的层状顶板的破坏情况进行了数值计算。探讨了不同厚度的软弱岩层对巷道稳定性的影响,得出了不同厚度软弱岩层在巷道开挖后的破坏过程和最后冒落的形状,提出了对不同厚度软弱岩层的层状顶板巷道有针对性的支护措施。该结果对现场施工和试验具有重要的参考价值。

采场顶板稳定性动态工程分类

影响矿井工作面顶板稳定性的主要因素为岩石介质条件、环境条件以及工程因素3个方面,分类方案中尽可能考虑到上述3个因素,同时,要具有超前性和实用性。本分类方案选用了5个指标,即岩石单轴抗压强度sc、岩石质量指标RQD、煤体抗压强度scm、地下水状况SW和工作面月推进速度。前3个为煤、岩石介质条件,第4个为环境条件,第5个为工程因素。运用MATLAB软件包中的神经网络工具箱,构造5种网络拓朴结构,即5∶5∶1,5∶8∶1,5∶11∶1,5∶15∶1,5∶20∶1,对同一组样本进行学习。通过比较,最优的网络拓朴结构为5∶20∶1。运用选定的最优网络结构,进行了顶板稳定性的动态分类,同时,对影响因素进行了帕累托表意义上的因素分析,按影响程度大小排序,依次为岩石质量指标(0.438 2)、地下水状况(0.198 8)、岩石单轴抗压强度 (0.147 2)、煤体抗压强度(0.122 5)及工作面推进速度(0.093 2)。

深埋隧道软硬交替复合顶板岩体变形破坏分析

为了解隧道开挖后顶板岩层活动范围及其对隧道支护体的影响,对埋深为700m的隧道多层状顶板岩体,采用两种方式对其顶板围岩破坏形式进行了数值模拟研究和理论分析。一种方式是将顶板112m至地表的588m范围内的岩层视为均布荷载,模拟计算隧道顶板112m范围内岩层的应力、位移及塑性区范围;另一种对隧道至地表岩层进行全断面模拟。模拟计算分析表明,对于隧道顶板112m范围内相应位置的压应力σy、竖向位移Uy及剪应力τxy,两种方式计算结果基本相同,说明在距隧道中心一定高度处的岩层出现离层现象;复合顶板中的两层及两层以上的硬岩层与其间的软岩层构成了若干个组合板结构,隧道支护体所受的载荷主要来源于第一个组合板以下的岩体,并将第一个组合板以下的高度定义为支护体关键荷载圈。由数值模拟分析和理论计算所得到的隧道支护体关键荷载圈高度均在75m左右,相对误差不超过5%。

基于板模型的采场顶板破断机理分析

煤炭开采导致采场上覆岩层形成特定的空间结构,在传统矿压理论中,人们提出了悬臂梁,铰接岩梁,预成裂隙梁以及砌体梁模型等来研究采场顶板的破坏规律和矿压显现问题.但用梁模型来研究采场顶板问题具有相当的近似性.本文将采场坚硬顶板视为弹性薄板,并考虑采场初次来压和周期来压时特定的边界条件,利用位移变分法从理论上分析了顶板的内力分布规律和破断机理,给出了确定顶板初次和周期垮落步距的理论计算式.

煤层顶板砂岩高温下超声传播特征分析

通过对鹤壁矿务局煤层顶板砂岩试件在高温状态下和高温冷却后的超声波测试,揭示了砂岩在高温状态下和高温冷却后的超声波传播随温度的变化规律,从声速、振幅和主频几个方面研究了在高温状态下和高温冷却后煤层顶板砂岩内损伤裂纹的发展变化过程。试验结果表明,在高温状态下和高温冷却后,振幅对岩石裂纹状态敏感程度大于声速和主频,振幅和声速随温度变化的曲线上存在着一骤降点,但各自反映的温度点有差异。其研究成果对煤炭地下气化炉围岩在高温下的节理裂隙演化过程、组构和力学特性研究具有重要的作用和意义。

顶板高抽钻孔抽放瓦斯的应用

通过应用顶板高位钻孔抽放瓦斯的技术,在解决正阳煤矿一采37#左六工作面上隅角及回风瓦斯超限问题上取得了显著效果,为该矿积累了在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题的经验,同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯时,提供了参考依据。

综采面顶板安全保障及支架故障诊断技术

运用数值模拟技术计算分析端面顶板冒漏机理,得出端面顶板冒漏的主要影响因素是支架端面距、初撑力和故障率,研制了矿用本安型泄漏故障检测仪。在平煤一矿31060综采面开展支架—围岩观测,得出31060综采面支架—围岩控制指标。

海御国际公寓辐射顶板系统设计

介绍了威海国际公寓辐射顶板系统设计的方法,研究了利用置换通风承担潜热负荷的可行性,探讨了在沿海高湿度地区防止室内结露的措施。这为辐射顶板加置换通风的空调系统设计提供了参考。

锚杆支护巷道顶板离层监测系统软件的开发

为了简化回采工作面两巷顶板离层动态监测计算,结合研究课题开发了一种用于顶板离层监测数据处理的系统软件,软件可以通过交互式界面将矿井与工作面基本信息、质量指标及日常观测数据录入,经系统软件计算并分析后,可将观测结果以日报表、综合报表和模拟图形形式显示并打印出来,通过报表和模拟图形的输出,可非常迅速地发现顶板离层安全隐患点的位置和相应的离层量,并为有效提出处理措施提供科学依据。

煤层顶板稳定性综合评价地质模型研究及在淮南矿区的应用

针对目前"双高"矿井地质保障系统研究的需要,在指标分析、优选和量化的基础上,建立了适应高产高效矿井开采地质条件的数学-地质模型,对煤层顶板稳定性进行定量分析和综合评价。

聚丙烯汽车顶板专用料的研制

探讨了使用双螺杆挤出机研制PP汽车顶板专用料的配方和工艺,并分析了增韧剂、矿物填料对最终产品性能的影响。结果表明,添加增韧剂可改善PP汽车顶板专用料的韧性;加入矿物填料可以改善PP汽车顶板专用料的刚性和耐热性;当EPDM的质量分数为10％～20％、CaCO_3的质量分数为40％时,PP汽车顶板专用料的性能最好,经用户试用效果很好。

岩溶区地基岩体溶洞顶板稳定性评价

以桂林市新解放桥桥基为例 ,分析了桂林市新解放桥桥基岩体溶洞顶板稳定性的影响因素 ,采用结构力学分析方法 ,研究了各影响因素对溶洞顶板稳定性的影响及变化规律 ,得出了各墩台溶洞顶板在岩土自重及外荷载作用下的稳定情况。

厚层坚硬顶板运输大巷变形原因及治理研究

沿厚层中细粒砂岩项板掘进的梯形断面运输大巷，两帮和底板处于页岩中，采用项板处于裸体状态的料石墙支护，在原岩应力作用下巷道固岩一直处于稳定状态。当运输大巷处于两侧采空的保护煤柱固定支承压力作用下，裸体状态的顶板仍处于稳定状态，而巷道两帮料石墙开裂、压碎，底板鼓起，底鼓速度达到0．4～0．8mm／d，围岩松动圈成倍增大。运用有效载荷系数证明了围岩岩性差、采动影响以及支护方式选择不当，是运输大巷变形破坏的主要原因，采用以内加固为主的锚注支护是治理的有效措施。

岩性弱结构巷道顶底板弱结构体破坏失稳分析

根据岩性弱结构巷道的层状岩体结构特征,分析了顶、底板弱结构体岩层的破坏类型及特征,以及离层与挠曲型顶、底板和剪切破坏性顶板的稳定性,对岩性弱结构巷道围岩的控制具有一定的参考价值。