临空经济区企业选择问题研究

本文首先分析了临空产业的分类,在此基础上依据企业对机场资源的利用程度,分析了不同特征的产业临空指向性,最后探讨了入区企业的遴选评价与选择问题,并得出了相应的结论。     

倾斜煤层含矸煤柱区应力状态及防冲技术研究

针对倾斜煤层分层开采综放工作面临空侧含夹矸层巷道变形量大、冲击危险性高的问题,构建了侧向悬顶临空煤柱受力模型,运用数值模拟方法对工作面回采过程中煤柱区域围岩应力场和塑性区变化进行研究。研究结果表明：在煤柱弹性变形阶段,煤柱支撑力、变形量、煤柱积聚弹性能随着悬顶长度的增大而增大;临空煤柱在巷道区域存在夹矸弱层时,沿夹矸面产生的应力集中区致使巷道变形量增大,诱使周围煤岩运动加剧;当临空侧煤柱上方巷道顶板不易发生破坏时,可形成弹性能的良好载体和传递通道,造成巷道应力集中,加剧冲击地压发生危险性。同时,针对含矸临空煤柱自身抗破坏能力较差问题,提出远近结合、分批次的卸压方式,制定了顶板预裂、煤体爆破方案,有效降低巷道帮鼓变形量,微震震动点向远离工作面方向上方顶板偏移,冲击地压危险程度明显降低,有效保证工作面安全回采。     

沿空留巷矿压监测应用与研究

沿空留巷支护多采用工字钢梯形支架、U型钢可缩性金属支架支护。常因巷道变形严重巷内支护和支护参数选择不合理而导致留巷失败,影响正常生产和煤矿安全。济二煤矿93上02沿空留巷采用锚杆和锚索及混凝土墙混合支护形式,通过矿压综合监测手段在确保顶煤及顶板稳定前提下,合理利用围岩移动规律,确定合理支护方式,保证充填墙体的稳定,为安全生产提供有力的保障。     

陕蒙深部矿区基于防冲的区段煤柱宽度研究

以陕蒙深部矿区纳林河二号井双巷快速掘进条件下首个临空工作面开采为背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,研究了不同宽度区段煤柱应力分布规律,揭示了宽区段煤柱应力叠加诱冲机理,并在此基础上指出下阶段基于防冲的窄区段煤柱宽度设计方法。研究结果表明：宽区段煤柱受采空区侧向支承压力、走向支承压力和上覆厚硬岩层破断产生的动载应力等多个因素影响,当形成的叠加应力达到冲击发生的临界应力时,将使冲击显现;下阶段纳林河二号井留设区段煤柱宽度为5～7 m较为合理。陕蒙深部矿区其他类似条件矿井可在此基础上积极探索窄煤柱留设方式,以期降低临空巷道发生冲击地压灾害的可能性。     

群空区稳定性聚类分级及处治对策

为对群空区进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值模拟程序M1DAS/GTS与FLAC 3D耦合对采空区的稳定性进行模拟分析,综合考虑顶板最大位移、最大主应力、最小主应力等3个因素对群空区进行聚类分级,并在此基础上提出群空区的综合处治对策.结果表明:运用模糊聚类分析方法,实现最大顶板位移、最大...     

矿震冲击气浪与防冲密闭研究

运用矿山压力理论和流体力学理论,分析了冲击气浪形成过程的三个阶段,描述了每个阶段气体的始末状态.运用气体动力学理论,视采空区气体流动为无粘性可压缩状态下绝热流动,对采空区大面积顶板瞬时一次冒落进行分析计算,求出了冲击气浪涌入巷道瞬间的速度、冲击气浪沿程损失和冲击所产生的附加压强,最终得出作用在防冲密闭上的压强公式.通过分析作用在密闭上压强的影响因素,进行了防冲密闭设计,并提出了防冲措施.     

重复采动影响时沿空留巷巷道围岩变形规律

本文通过对沿空留巷二次动压开采矿压观测,总结出重复采动影响时沿空留巷巷道围岩变化规律,为日后类似条件下的沿空留巷支护设计乃至二次动压支护提供了科学的理论基础和现场经验。     

大断面回采巷道支护技术研究

关岭山煤矿产能的扩大,要求巷道断面也必须随之增大。针对15号煤层上覆岩层的特点,提出了合理的支护方案,确保了大断面巷道支护的安全和矿井生产的需要。     

深部矿井倾斜煤层采空区下回采巷道布置的数值模拟

为减少深部矿井倾斜煤层采空区下回采巷道的变形量和卧底量,降低回采巷道的返修率,以某矿为例,分析采空区下布置回采巷道的矿压显现规律及回采巷道位置参数,并采用FLAC^3D快速拉格朗日差分分析法进行数值模拟计算。结果表明：两层煤联合开采的下层位煤层回采巷道,应布置在上层位煤层已经稳定的采空区下;回采巷道与上层位煤体边缘之间的水平距离可通过取其在下层位煤层应力降低区域与下层位煤层小变形区域的取值范围的交集获得。该研究为采空区下回采巷道的位置选择提供了可靠的理论依据。     

回采巷道锚网带索支护技术研究

本文结合赵庄二号井1302工作面工程地质条件,通过采用FLAC3D数值模拟、现场实测等方法,对锚网带索支护的回采巷道应力、变形规律进行了研究。通过研究认为,所选用的锚网带索支护形式能较好的控制巷道变形;在生产中加强非行人侧支护强度,并对底板进行适当加固,围岩控制效果将更加理想。本文的研究成果可为类似工程条件下的巷道围岩控制提供参考。     

薄煤层开采切顶巷的防冲技术

针对薄煤层开采防治冲击地压技术难题,以桃山煤矿为工程背景,开展薄煤层开采切顶巷防治冲击地压的相似模拟实验和切顶巷参数优化数值模拟实验,分析切顶巷布置工作面顶底板的运动和顶板岩层应力变化及规律,选取合理的切顶巷布置参数,结合微震技术进行现场验证。结果表明:切顶巷距离小于10 m时,切顶巷之间相互影响,形成应力集中,对冲击地压防治不利;桃山煤矿93#煤层右三工作面切顶巷间距取值范围15~30 m为宜;过切顶巷期间,矿震能量维持在较低水平,工作面顶板破断,能量得到释放,薄煤层开采切顶巷的防治冲击地压效果显著。     

冲击地压的能量机理及其应用

根据煤岩体在变形过程中宏细观能量耗散,得出煤岩体裂纹尖端拉应力过大而失稳扩展是冲击地压发生的根本原因;定义弹性能衰减度和塑性能变化率.研究结果表明:弹性能衰减度与弹性模量E成正比,当受载煤岩体应变达到(3-√3)/2 ε0时,弹性能衰减度取得最大值(1-√3)E exp(-3+√3),若弹性能衰减度大于临界值,则冲击地压就会发生;塑性能变化率和岩体破坏过程中电磁辐射脉冲数呈0.168的正比关系;降低煤体裂纹尖端拉应力和弹性模量是防治冲击地压的有效途径,在此基础上提出煤层注水防治7339工作面冲击地压的方案,工程实档践证明,该方案是切实有效的.     

矿井深部软岩巷道底膨机理及其防治措施研究

现场实测分析研究表明：底臌是矿井深部巷道变形破坏的主要因素，在对巷道底臌机理进行分析的基础上，提出了防治底臌的综合技术措施，取得了较好的效果。     

基于GPR的巷道围岩空区探测及支护设计

为确保地下矿山掘进巷道围岩稳定性,发现前方不良地质体,采用地质雷达对掘进巷道围岩及底板进行空区探测,并对巷道围岩进行不同地应力作用下的稳定性分析,对不同长度锚杆加固后的锚杆轴力进行对比。结果表明:雷达探测的两个区域均出现不同深度的振幅较强反射区;1.5m锚杆支护作用下围岩最大位移量分别减少39.3%和10.0%,X-有效应力分别增加42.8%和37.5%;1.5m和1.8m锚杆支护时轴力变化基本相同。根据同相轴的连续性对异常区进行判断,异常信号为充填不密实区及空洞,采用锚杆锚网喷浆支护。可以为类似矿山巷道围岩稳定性及支护提供借鉴意义。     

深井开采岩爆预测与防控措施研究

选取某矿山深部岩体进行试验,利用岩爆危险性判据评价岩爆的倾向性,并分析岩爆试验特征. 结果表明： 含铜磁铁矿具有中等岩爆倾向,其它岩石无岩爆倾向;岩爆倾向性与岩石强度有关,同一岩性岩体,强度越大,弹性能指数越高,岩爆倾向越明显;动态破坏时间与强度无明显相关关系. 针对矿山开采情况,提出岩爆防治措施,以降低岩爆发生的可能性,提高井下作业安全.     

裂纹线场分析法在岩爆防治中的应用研究

为探究和预防岩爆,以断裂力学为基础,采用裂纹线场分析方法,以非小范围屈服理论为近似假定,求解出岩石Ⅲ型裂纹线附近的弹性和塑性应力场,并重新确定了二者在裂纹线附近的边界。依据该理论解,结合岩爆的发生特点,提出以增大裂纹长度和降低剪切屈服极限为岩爆防治的基本理论。以上两种防治理论在锦屏水电枢纽工程西端辅助洞岩爆防治中得到了有效验证。防治措施中使用的超前地应力驱除爆破法和喷、注水法表明了两种防治理论的合理性。     

围岩超前优化分级的属性识别模型及其工程应用

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法.选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评价指标之间的对应关系;通过构建单指标属性测度函数,计算得到单指标属性测度及样本综合属性测度;应用置信度准则对隧道样本的围岩等级进行属性识别,从而建立围岩优化分级的属性识别模型.在工程实例分析研究中,评价结果与模糊综合评价法以及GA-SVM法的评价结果具有较好的一致性,从而验证属性识别模型评价结果的合理性及可靠性.     

深部硬岩岩爆预测的FDA模型及其应用

将Fisher判别分析(FDA)理论应用到深部硬岩岩爆预测中,以最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt和弹性能量指数Wet作为影响岩爆的因素,建立以σθ/σc,σc/σt及Wet为判别因子的岩爆预测的FDA模型.以国内外15个深部岩体实例为训练样本进行训练,利用训练好的模型对冬瓜山硬岩矿山和某煤矿三水平西大巷深部开拓巷道岩爆进行预测.研究结果表明:利用FDA模型进行深部硬岩岩爆预测,结果与工程实际岩爆结果相符合,说明该方法在深部硬岩岩爆预测中具有良好的工程实用性.     

冲击地压危险性等级识别的随机森林模型及应用

 为快速、准确地预测冲击地压危险性,借鉴随机森林理论,选取影响冲击地压的10 项主要因素:煤层、倾角、埋深、构造情况、倾角变化、煤厚变化、瓦斯浓度、顶板管理、卸压、响煤炮声作为判别因子,建立冲击地压危险性识别的随机森林模型.利用重庆砚石台矿24 组实测数据作为学习样本建立随机森林分类器,在对样本分类的同时,计算预测变量的重要性值GI,发现构造情况为最重要的评价指标,其后是响煤炮声和倾角.利用其他12 组现场数据作为预测样本对该模型进行测试,预测结果与实际情况吻合较好.     

基于UWB通信的奇异点降噪分析冲击地压防治技术

针对集贤煤矿采煤过程冲击地压频发的实际情况,分析了3604工作面回采及收尾时发生动力现象的影响因素,结合采面生产的实际,运用钻屑法和电磁辐射法进行观测,确定3604工作面危险等级为三级。在此基础上,制定科学的防冲解危措施。结果表明:采取综合防冲措施后,钻屑法和电磁辐射法指标均在临界值以下,电磁辐射曲线变化幅度明显降低,矿压显现现象明显减少。关键词:冲击地压;采煤工作面;解危措施