空场嗣后充填开采法矿房数值模拟分析与参数优化

本文针对近地表萤石矿房开采所导致的顶板及地表沉陷问题,建立了矿体开采摩尔库伦模型,通过数值分析对开采扰动对上覆岩层的影响进行了研究,得到了不同开采方案下顶板位移沉降值及应力分布,综合模拟结果进行分析,由于矿房开采宽度减小,出现应力集中现象,导致10m、8m、6m、4m矿房宽度开采方案顶板最大垂直应力基本呈递增趋势,结合位移分析结果可知,由于埋深较浅,及顶板悬露跨度大幅减少的原因,最终使得应力的小幅增长未对顶板沉降产生更大的影响,使得顶板沉降量与矿房宽度仍呈正比关系。在支护条件下,4m宽度方案开采推进至30m左右位置时,顶板及地表都会发生一定的沉降。     

坚硬顶板工作面支架前方切顶卸压技术研究

针对青龙煤矿21606工作面上部坚硬顶板难以垮落造成工作面支架支撑压力过大的问题,运用理论计算、数值模拟、现场实测的手段,分析了工作面切顶前后的覆岩运移特征及切顶后的工作面支架来压情况,开展现场工业试验,验证了支架前方切顶技术卸压效果。结果表明：采用切顶技术能够切断坚硬顶板之间的联系,根据强制放顶断裂力学模型计算出了切顶后的第1层基本顶的初次断裂步距为27.3 m,第2层基本顶的初次断裂步距为50.3 m,相较于未切顶条件下,分别减小了4.3 m、8.3 m;采用数值模拟分析了上覆岩层的运移规律,得出最佳切顶高度为15 m;切顶后工作面支架平均支撑压力由36 MPa减小为26.5 MPa;切顶后工作面基本顶在开采50 m后完全破断;根据来压规律,得出切顶技术实施间距为50 m。支架前方切顶卸压技术对减少工作面的煤壁片帮、增加采空区侧顶板垮落量、降低工作面支架压力等方面都有较好的效果。     

盘江矿区焦煤和无烟煤的傅里叶红外光谱分析探讨

煤的化学组分及结构与其理化性质密切相关。为探究贵州盘江矿区不同变质程度煤对煤体官能团分布特征及其结构参数差异的影响，选取贵州盘江矿区具有代表性的焦煤(中变质程度煤)和无烟煤(高变质程度煤),采用傅里叶红外光谱(FTIR)进行了测试分析，并结合分峰拟合技术对两种煤的官能团特征及结构参数进行了对比分析。FTIR分析表明：随着煤变质程度的加深，煤中的水分及挥发分质量分数由1.60%、28.8%减少到1.28%、9.10%,固定碳质量分数由60.59%增加至77.69%。通过分峰拟合分析可知，随着煤变质程度的加深，含氧结构的成分及甲基基团逐渐减少，拟合度总体比芳香烃结构和脂肪烃结构略低，亚甲基的含量高于甲基的含量，氧化过程中亚甲基表现得更为活跃。结构参数的计算结果表明，随着煤的变质程度的加深，芳香度(I)由0.43增加至1.12,芳香环缩聚程度(DOC)由2.18增加至5.90,成熟度(M)由0.81增加至0.97,说明脂肪链长程度逐渐减小，支链化程度不断增大，有机质也逐渐增多。