改进离散S变换算法及其在槽波信号提取中的应用研究

采用调整离散频率域高斯窗函数离散变量取值的方法对传统离散S变换算法进行改进。通过对比分析传统和改进两种离散S变换算法的槽波地震数据时频谱,验证了改进离散S变换算法保持了离散频率域高斯窗函数的对称性,实现了负频率时频谱不再失真并与正频率时频谱对称的效果。对比分析数值模拟槽波地震数据和实测槽波地震数据的两种离散S变换槽波信号提取的应用效果,表明相对于传统离散S变换,改进离散S变换时频谱中槽波信号在时频域的分布与原槽波信号在时频域的实际分布较为一致,对改进离散S变换时频谱进行槽波信号时频域滤波和反S变换可以实现对槽波信号的保幅提取。     

高密度三维电法在矿井断层构造含(导)水性探测中的应用

利用高密度三维电法技术对3305工作面底板含水层富水性及DF53断层含(导)水性进行探测,构建电阻率三维数据体,查明工作面底板地层富水性及DF53断层的含(导)水性,指导3305工作面防治水工作,确保工作面采掘不受水害影响,从而实现矿井安全生产。     

基于静态探测与动态监测的冲击地压危险区划分及防治措施

为提高大采深、厚煤层开采冲击地压监测预警准确性，通过理论研究和现场实践，提出了“CT(Computed Tomography)静态应力探测-微震和钻孔应力动态监测-钻屑检验验证”综合判定工作面冲击危险区的方法。并在阳城煤矿3306工作面进行现场应用，实践表明：静态应力探测结果与动态监测结果具有较高一致性|在3306工作面应用该方法确定了工作面前方30～50m、80～100m、130～140m和180～200m存在较高的冲击地压危险，现场采取了针对性的解危措施，实践了分区防治，提高了防冲效率，效果良好。     

断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术

针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后两条属于人为因素,要优化设计设置防水。通过有限元模拟了原有支护和返修支护条件下底臌形成过程,模拟显示原支护条件下,巷道底板零位移标线距离巷道底板地坪7 m左右,零应变标线距离底板地坪10 m左右;底板有明显的3个区域:拉应变上升区、拉应变压缩区、压应变压缩区,其中拉应变上升区分布范围广且深度大(即零位移标线深度大),围岩应力作用下拉应变上升区持续位移是造成底臌的关键原因。返修方案优化了全断面支护并重点强化底板支护力,模拟显示返修后底板零位移标线距离巷道底板地坪约4 m,与原有支护条件下相比,零位移标线抬升约3 m,减小了底臌发生区深度,控底效果显著。由此,提出了以底板零位移标线深度(即底臌产生区深度)来分析底臌作用机理,在单一变量条件下,分析得出底板支护力σ、底板岩体强度σc、巷道埋深H及巷道半径R与底板零位移标线深度hs的相关函数分别符合对数方程、幂函数、线性方程和对数方程。其中底板支护力和巷道半径影响作用显著,底板岩体强度影响作用次之,巷道埋深影响作用再次之。因此,为抑制底臌,在常规支护条件下应尽可能提高底板支护力;在巷道满足使用要求条件下应尽可能减小巷道尺寸;对软岩底板应尽可能保持或优化底板岩体强度,必须进行底板防排水。最后,实施了以锚网索喷+钢管混凝土支架技术优化全断面支护并以钢筋混凝土底梁强化底板支护的综合返修支护方案,工程实践表明返修后底臌控制良好,底臌量低于20 mm,计算钢筋混凝土底梁支护力1.02 MPa,钢管混凝土支架反底拱支护0.91 MPa,返修方案的底板总支护力σ=1.93 MPa,属于高支护力方案。但是返修方案也存在施工复杂和支护成本较高问题,为此提出由预制装配式弧板+控底锚索+防水层组成的优化支护系统,施工简单,成本经济。     

大倾角沿空巷道矿压显现及支护研究

阳城煤矿3306工作面为大倾角采煤工作面,煤层倾角平均28°,煤层厚度为7.5m,工作面布置在3304采空区下侧,3306轨顺与3304皮顺中间留设4m小煤柱,在工作面回采过程中,受超前支承压力影响,3306轨顺巷道出现非对称性变形,对超前200m范围内的巷道断面锚杆崩断情况进行统计,对巷道围岩变形情况及工作面来压进行观测,得出大倾角工作面回采期间的沿空巷道变形规律,对巷道断面进行重点支护,实现充分利用支护材料的同时达到有效控制围岩变形的目的。     

阳城煤矿断层导水灾害“挡-堵”多体系防治技术

为解决深部断层影响下巷道围岩突水问题,以阳城煤矿1308运输巷为例,针对断层导水灾害,构建了井下+井上的"挡-堵"多体系防治方案。首先构筑井下挡水隔离带:双重挡水墙+墙间注浆,达到了排除奥灰水突发变大的危险,其次建立地面堵水系统:从地面施工3个注浆孔,通过注浆孔向季庄断层断层面及奥灰含水层注浆,以达到封堵导水裂隙及水源的目的。该"挡-堵"多体系治水系统,彻底封堵和切断了突水通道,再无补给水压,同时节省每年排水费用100万元;彻底消除了奥灰水水害威胁,保证了矿井的生产安全。     

济北矿区煤尘层最低着火温度变化规律分析

为了探究埋深、粒径对煤尘层最低着火温度的影响,选取济北矿区煤样,在对深部煤层物化性质研究的基础上,通过热板实验测得不同埋深、粒径的煤最低着火温度。结果表明:在实验温度范围内,煤尘层厚度为5mm,埋深增加,其挥发分含量上升,由33.65%增至38.9%,煤尘层最低着火温度从330℃降至270℃,煤尘层着火现象用肉眼可观测到。随煤样粒径不断减小,不同埋深煤样的煤尘层最低着火温度明显减小,在煤尘层同为5mm时,随煤样粒径由180μm逐渐减小到75μm,3种不同埋深煤样煤尘层最低着火温度分别减小了16%、19%、25%,差异显著。