综放工作面垮落带高度测定方法研究

为解决高瓦斯矿井综放工作面垮落带高度难以精确测定,造成工作面两端头难维护、预抽钻孔终孔位置难以确定等问题,依据工作面采动后顶板岩层破断垮落、弯曲下沉对采空区煤层底板施加压力的情况,结合采空区上覆各岩层的厚度和密度,提出了垮落带发育高度的测定方法。以大平矿N1S2综放工作面为例,现场测试结果表明:利用该测定方法测得的垮落带高度为88.65 m,钻孔冲洗液法测得的垮落带高度为88.20 m,二者绝对误差仅为0.45 m。     

鄂尔多斯盆地低阶煤孔隙空间拓扑结构定量表征

通过X-ray μCT三维重构的煤微观孔隙结构极其复杂，等效孔隙网络模型能从拓扑学的角度简化其空间网络结构。为了使用该方法定量表征煤微观孔隙空间结构，对鄂尔多斯盆地低阶煤进行X-ray μCT扫描，重建煤孔隙微观空间结构模型，构建PNM空间拓扑结构，分析其孔隙和喉道的结构特征。结果表明：羊场湾褐煤内部发育有体积较大的微裂隙，斜沟气煤内部微裂隙较少，但孔隙数量多、体积大、均质性高。羊场湾褐煤体积大于0.25μm的孔隙占23%，半径0.1～0.7μm的孔隙占比超过90%，配位数均值7，喉道等效半径和长度均值分别为0.13μm和1.69μm。而斜沟气煤孔隙体积主要分布在0～0.06μm，等效半径主要分布在0.11～0.26μm，配位数均值4，喉道等效半径和长度均值分别为0.09μm和0.63μm。羊场湾褐煤孔隙体积更大，连通性更强，且喉道更宽、更长，是其渗透性能强的本质原因。     

小凌河矿回采巷道锚杆支护技术研究

针对南票煤电集团小凌河煤矿- 580 m南翼溜煤道处于大倾角、受动载影响的地质条件的情况,通过现场实测确定巷道围岩地应力,并利用现场实测方法计算围岩的松动圈范围,初步确定锚杆(索)的设计长度、锚杆(索)初始设计参数,最后利用数值模拟和现场试验段监测对初始支护参数进行稳定分析和优化设计,使巷道支护达到既安全又经济的目的.     

基于半平面体理论的煤柱底板应力传递规律

为了对煤柱底板应力传递规律进行深入研究,根据弹塑性力学中半平面体理论,建立了煤柱底板传递力学模型,结合应力叠加原理得到煤柱底板应力分布计算公式,并利用Math CAD得到了煤柱底板的垂直应力和水平应力云图。以大同矿区侏罗系煤层为例,分析了不同类型煤柱底板的垂直应力和水平应力的分布特征。分析得到:煤柱的垂直应力的应力量值和影响范围最大,在应力传递的过程中起到了主导作用;边界煤柱底板的垂直应力集中区影响深度范围最大,大区段煤柱(20 m)次之,小区段煤柱(10 m)最小。对煤柱的不同布置方式的底板垂直应力进行了分析,煤柱重叠布置使得底板应力集中区的深度和范围增加。以大同侏罗系煤层群开采为实例,重叠煤柱综合作用下,3-5#煤垂直应力为12.4~17.3 MPa,较无煤柱条件下提高了1.3~6.2MPa。在125~280 m对应的区域垂直应力升高明显,建议3-5#煤层工作面回采巷道布置尽量避开该区域。