大倾角煤层飞矸运移能量演化特征仿真与实验研究

大倾角工作面飞矸运移过程能量演化特征对设备(人员)损伤影响显著,是科学防护飞矸灾害的基础。以大倾角大采高工作面为工程背景,通过理论分析、数值计算及物理模拟方法对飞矸运移方式、能量演化、距离定量进行了研究。结果表明:飞矸运动按阶段可分为一次碰撞与倾向碰撞滑移阶段,按方式分为一次碰撞滑移、多次间歇碰撞及多次间歇碰撞滑移3种;飞矸随煤层倾角增加走向、倾向滑移(滚)距离增加,对人员及设备的伤损程度相应提高;飞矸在扰动力和重力作用下,一次碰撞及倾向碰撞滑移阶段能量耗散为变形能、摩擦热和其它形式耗散能,宏观上能量演化表现在飞矸速度、位移发生变化;对工作面飞矸损物事故进行实验模拟,运移距离理论计算值与实测值较好的吻合。     

复杂特厚煤层6.2m采高开采工艺优化

复杂特厚煤层6.2 m一次采全高大采高工艺优化是实现安全高效开采的关键技术之一。在大采高工作面(采高大于6.0 m)开采时,覆岩移动及矿压显现周期、强度、范围都发生明显变异。以羊场湾煤矿大采高为背景,根据实际煤层赋存条件和矿压显现规律,采用理论分析、数值计算、物理相似模拟等方法,优化确定回采工艺系统与参数。     

巷道支架设计中的非对称荷载效应

过对处于非对称荷载条件下巷道支架的内力和变形性能的分析，讨论了非对称荷载对支架承载能力和可缩性能的影响，给出了该条件下支架的设计要素。     

大倾角煤层综采工作面调伪仰斜原理与方法

阐述了大倾角煤层的概念及关于调伪仰斜的4个定义，论述并证明了4个伪仰斜推溜定理，以此定理为理论基础总结出了大倾角煤层综采工作面调伪仰斜的原理与方法。通过生产应用，效果良好。     

近浅埋煤层老顶初次垮落规律及控顶措施

以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"2种力学模型对近浅埋煤层条件下的老顶初次来压步距进行了分析和计算.结合老顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板"力学模型在不同边界条件下初次来压步距.为了解决老顶初次来压步距过大的问题,根据采场处于不同边界条件下初次来压步距的特点,提出了采用深孔预裂爆破和区段煤柱宽度缩小的方法,使采场处于"两边固支两边简支"的受力状态,以减小初次来压步距,保证初采初放期间工作面顶板安全.     

三轴MTS压缩煤岩介质局部化损伤AE参数Weibull分布特征

基于MTS-815电液伺服实验系统和AE(acoustic emission)测试系统,分析了苇湖梁煤矿B1+2煤样在三轴压缩下的强度、变形及损伤的AE的特征参数;建立了三轴作用下AE能率发生时间间隔Weibull分布模型,预测特定时间段内煤体损伤的累计概率,进而对其进行定量的预测.结果表明与实验结果基本相吻合,这对开采过程中煤岩失稳前兆信息确定和定量化预报具有重要的意义.     

富水大断面煤巷结构耦合支护技术

为解决富水大断面煤巷顶板难支护的问题,以枣泉煤矿12207工作面运输巷顶板冒落控制为背景,得出支护形式不耦合、支护参数不合理和水理作用是造成顶板冒落失稳的主要原因。在此基础上,提出了以高强预应力锚杆和防水让压均压锚索为基础的多介质结构耦合支护设计方案及地下水的防治措施,且采用数值分析方法对结构耦合控制巷道围岩状况进行了预测。现场支护效果表明:多介质结构耦合支护能够有效地控制巷道围岩失稳,为类似的巷道支护提供了一条新途径。     

回采巷道内岩体结构与支护体相互作用分析

通过对回采巷道内的岩体结构——“壳”的内力及位移分析，探讨了具有不同特性的巷道支护体与其相互作用的关系，从而提出了控制岩体结构运动，提高巷道稳定性，减少巷道围岩及支架变形破坏的途径     

复合岩体支护巷道破坏规律的试验系统研制与应用

介绍了地下岩石复合材料支护巷道破坏规律的模拟试验系统的组成、功能与应用研制本装置系统目的在于对开采引起裂隙演化规律的全过程模拟,通过对全过程监测信息统计、推断,寻找裂隙演化的应力、位移,时空关系及其稳定性影响因素,为在复杂山体建筑物下煤层群开采时上覆岩层变形的研究提供理论依据.     

断层上盘防水煤柱合理宽度研究

当前采用的断层防水煤柱设计方法,是将断层上盘防水煤柱沿宽度方向看作是均匀连续和各向同性的弹性体,没有考虑到矿山压力、构造应力和水压力对煤柱的破坏和影响作用,导致煤柱留设宽度缺乏科学性,增加了工作面突水威胁。为了合理设计断层煤柱宽度,本文分析了煤柱在不同作用力下的物性状态,在此基础上将煤柱从隔水功能上划分为矿压影响区、有效隔水区和断层影响区,并分别推导和确定这3个区域的宽度计算公式,修正了断层防水煤柱设计方法,为上盘断层防水煤柱设计提供了科学的参考依据。