非充分采动条件下地表移动概率积分法预测

为了研究采动条件下地表的移动规律，基于概率积分法构建了充分采动和非充分采动工作面的地表移动预测模型。通过在非充分采动工作面设置地表移动观测站，并据此对该非充分采动工作面的地表移动进行了现场实测，表明其非充分采动地表移动预测模型的最大移动预测值与移动规律，与实测结果相符。因此，所建立的非充分采动条件下综采工作面倾向和走向地表移动积分法预测模型，可以用于该矿或其他矿井类似工作面的地表移动预测。     

充填堵管事故及气压通管技术分析与应用

为解决充填开采中充填管道频发堵管事故的问题,以山东肥城某矿为例,使用理论分析的方法,研究与分析充填使用的材料和充填管道中堵管的类型。通过对比现有的人工拆除法、布置同流水管法的优缺点,提出了气压通管技术。研究结果表明该技术可以降低经济的投入、提高通管的效率。     

近距离煤层重复采动覆岩破坏规律及“两带”发育高度分析

为研究近距离煤层重复采动下覆岩破坏规律与“两带”发育高度,预防工作面开采过程中由导水漏风通道引起的工作面顶板漏水、采空区自燃等各种安全事故,以鄂尔多斯市某煤矿为工程背景,采用井下窥视法和数值模拟对近距离煤层开采后覆岩破坏规律以及“两带”发育高度进行分析,揭示了规律形成的原因。研究结果表明：在近距离煤层重复采动影响下,“两带”发育高度远超过上煤层开采,下煤层推进80 m时裂隙带最大发育高度为88 m,与地表贯通形成导水漏风通道;初次采动与重复采动时的裂采比分别为19.33、29.33;裂隙带的发育呈台阶式上升,阶段间的变化表现为激跳形式;覆岩的破坏表现为“拱形→帽形→马鞍形→外O内蝶形”;数值模拟及拟合公式所预测的“两带”发育高度与实测值之间误差率为1%左右,验证了预测的准确性,可为相似工作面的开采以及相似工程提供借鉴。     

基于多函数交叉的地表动态沉陷预测模型及应用

为了研究工作面开采对地表沉陷的动态影响，以乌海某矿为研究的工程背景，通过使用Knothe时间函数与概率积分法交叉并结合Usher函数构建了地表动态沉陷预测函数模型，运用现场实测数据对预测模型的参数进行求取，最终得到走向、倾向动态沉陷预测公式；使用FLAC^3D模拟由工作面开采引起的地表动态沉陷过程。结果表明：工作面开采初期地表表现为隆起，中期由隆起转为沉陷，且当工作面推进至600 m时工作面达到充分开采，下沉曲线表现为“U型”；通过数值模拟与实测数据所绘制出的动态下沉曲线与走向、倾向动态沉陷预测公式绘制出的下沉曲线相似度较高，验证了动态沉陷预测公式的准确性与实用性。     

基于深埋煤巷围岩分区承载分析研究

为有效解决深部煤巷大变形问题，针对某矿辅运回风巷道强围压、弱承载、高变形的特点，通过塑性区计算得到了控制巷道围岩变形的规律：弱承载承担巷道表面小变形的扩展、强承载承担巷道周围岩石塑性区的增大，即采用“锚-网-喷-索-钢”的联合支护方式，对巷道进行支护，并使用FLAC3D软件结合现场工程实测验证了“锚-网-喷-索-钢”联合支护方式的合理性与实用性。结果表明：该辅运回风巷道采用“锚-网-喷-索-钢”联合支护后，巷道周围塑性区缩小，巷道顶板最大下沉值为53 mm,两帮偏移值最大为79.34 mm,较原支护对顶板下沉控制能力提高了80.45%,对两帮偏移控制能力提高了62.5%。可为其他类似巷道支护工程提供参考。     

回采巷道超前塑性区发展规律研究及支护优化

为有效解决深部煤巷工作面开采后产生的大变形，以某矿3213材料巷道为工程背景，分析了3213材料巷道的顶底板岩石性质、巷道受采动影响而形成的变形特点，针对原有支护方法已经无法继续维持巷道围岩稳定性的问题，采用数值模拟和理论分析的方法，通过对塑性区受采动影响的时空发展规律研究，提出了“强化顶底角-加强煤壁帮”的补强支护理念，并使用FLAC3D软件结合现场工程实测验证了“强化顶底角-加强煤壁帮”联合支护方式的合理性与实用性，3213材料巷道经过联合支护后，较原支护对巷道围岩控制能力提高80%,可为其他类似巷道支护工程提供参考。