- 段志鑫;吴侃;白志辉;李亮;周大伟;王瑞;
目前,相似材料模拟实验中,模型位移监测的自动化程度低且精度较差。针对这个问题,提出一种基于单视影像的相似材料模型位移监测方法。首先,利用严格的畸变校正模型对普通数码相机采集的模型影像进行校正;然后,提出一种基于阈值分割和局部边缘检测的最小二乘椭圆圆心检测方法对模型标志点中心精确提取;最后,基于直接线性变换模型对标志点进行坐标空间转换,并引入Ceres-solver解算器对转换参数进行平差优化,得到精确的标志点物方坐标及其形变量。实验结果表明,该方法可以实现对相似材料模型标志点的高效、精确提取,与近景摄影测量结果相比,X,Y向点位测量中误差均为0.5mm左右,解算形变场与实际观测情况一致,满足矿山开采相似模拟研究中地表及岩层内部位移监测的要求。
2018年03期 v.23;No.142 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [官网下载次数：141 ] |[摘要阅读次数：238 ] - 李建华;
为了研究煤矿地下水库储水浸泡作用对于煤柱坝体强度参数的影响,取李家壕煤矿现场煤样为试样,浸泡不同的时间,进行单轴压缩以及巴西劈裂实验,试验结果表明:随着浸水时间的增加煤样单向抗压强度、单向抗拉强度均有所下降,但并未出现规律性递减趋势,而弹性模量波动范围较小,基本不受影响;由于煤样有层理面的存在,煤样的力学性质明显地表现为各向异性。煤样层理垂直于其轴向时,其单轴抗压强度约为煤样层理平行于轴向时抗压强度的2~4倍;而对于单轴抗拉强度,煤样层理垂直于轴向时其值最大,其次为煤样层理平行于轴向且加载方向垂直于层理条件,最小为煤样层理平行于轴向且加载方向平行于层理条件。
2018年03期 v.23;No.142 15-17+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K] [官网下载次数：109 ] |[摘要阅读次数：215 ]
- 郑建平;
针对阳煤二矿81201工作面在复杂厚煤层条件下采煤方法的合理选择问题,分析了地质构造、顶板条件、煤层强度、倾角以及煤层和夹矸厚度等煤层地质因素对采煤方法选择的影响,认为阳煤二矿81201工作面陷落柱构造发育,顶板破碎,煤层松软,不利于大采高综采的应用;通过煤层开采条件以及经济、安全性综合分析,认为大采高综放开采具有明显优越性;通过综放开采不同割煤高度下煤壁稳定性及顶煤冒放性的数值模拟分析,得出81201综放工作面割煤高度应不高于4.0m,并考虑夹矸厚度及发育层位影响,最终取工作面合理割煤高度为3.8m。
2018年03期 v.23;No.142 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K] [官网下载次数：130 ] |[摘要阅读次数：258 ] - 郭振兴;马彩莲;
针对淮北矿业杨庄煤矿建筑物下压煤的开采问题,介绍了适用于"三下"开采的连续采煤机旺格维利短壁开采工艺,确定了连采工作面的相关参数。通过理论分析计算,确定了在采宽20m条件下保护煤柱的合理宽度为20~26m。FLAC3D数值模拟结果表明,在给定采宽和保护煤柱宽度条件下,受保护建筑物边缘处的水平变形、曲率、倾斜等指标均满足"三下"压煤开采规程规定的保护要求,验证了连采短壁开采工艺应用在"三下"开采的合理性与适应性。连续采煤机短壁开采技术不仅可有效控制地表下沉,保持地表建筑物的安全稳定,而且最大限度地提高煤炭资源回收率。
2018年03期 v.23;No.142 30-33+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K] [官网下载次数：121 ] |[摘要阅读次数：320 ] - 马敬龙;袁辉明;
以付村煤矿3上1007综采工作面为工程背景,通过支架载荷安全校核,确定了现有支护方式支护条件下撤架的安全性,并通过综采工作面设备回撤工艺与轨道运输路线优化设计,实现了综采工作面的安全高效快速撤架搬家,缩短了综采工作面设备搬家时间。
2018年03期 v.23;No.142 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] [官网下载次数：111 ] |[摘要阅读次数：213 ] - 唐猛;
窄小煤柱技术能有效地提高煤炭采出率,减少资源浪费,但施工过程中综采安装、回撤硐室与上区段运输巷贯通的问题难以解决,对小煤柱技术推广造成困难,为完善小煤柱掘巷工艺,研究中提出几种解决方案实例,结果表明所提方案可有效解决综采安装、回撤硐室的施工过程中掘入采空区的问题。
2018年03期 v.23;No.142 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K] [官网下载次数：120 ] |[摘要阅读次数：229 ] - 刘兴滨;张雷;
以通风系统较为复杂的经坊矿为例,通过建立矿井Ventsim三维通风系统仿真模型,对北翼回风立井运行后的分区通风系统进行模拟,从而确立各回风井主通风机的工况点,并以此作为风量调整的依据。经实际检验,主通风机的模拟工况与实际工况误差在5%以内,实现了矿井的精确调风。
2018年03期 v.23;No.142 42-43+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K] [官网下载次数：97 ] |[摘要阅读次数：238 ] - 张振东;
为了确定连续采煤机在不同地质条件下的适应性,采用模糊综合评价的方法,建立了综合评价模型,通过该模型可直接算出匹配值,从而判断出连续采煤机的适用等级,实现对连续采煤机适应性的定量评价。通过4个工作面的具体实例计算,该模型的计算结果与专家评测结果具有较高的一致性,表明该模型计算准确有效,能够切实反映连续采煤机的适用程度。
2018年03期 v.23;No.142 44-48+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K] [官网下载次数：105 ] |[摘要阅读次数：205 ]
- 杨博;马海曜;管清升;杨宁;李廷春;李为腾;
为明确软岩巷道锚杆-拱架支护失效机理,寻求锚杆、拱架支护参数的优化组合,以典型软岩巷道为工程背景,利用具备锚杆破断、拱架压弯屈服与架-岩脱离功能的FLAC3D精细化数值模拟平台,开展了锚杆、拱架不同强度组合对围岩控制效果的对比研究。结果表明:(1)巷道收敛变形量和塑性区体积均随锚杆直径、拱架截面积的增大而减小,但对底鼓的影响不明显;(2)锚杆、拱架单独作用下出现了严重的锚杆破断、拱架屈曲失效现象,二者协同组合作用下效果改善;(3)构件失效机理分析显示拱腿率先变形是拱架整体失效的主要诱因,模拟结果与工程现场基本一致;(4)不同支护强度组合方案对比分析显示,支护效果受锚杆直径的影响并不显著,而随拱架参数的变化响应明显。基于研究结论提出18mm+1.2U36并增设锁拱锚杆的支护优化方案,并得到现场验证。
2018年03期 v.23;No.142 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2015K] [官网下载次数：126 ] |[摘要阅读次数：234 ] - 谢小平;胡才梦;梁敏富;
针对某煤矿盘区变电所软弱破碎巷道变形破坏严重的问题,采用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了盘区变电所围岩变形破坏形式及原因。根据该煤矿一盘区变电所现场实际条件,提出了采用砌碹支护+高水材料壁后充填及注浆加固+锚网索联合支护方案,确定了壁后高水材料充填、高水材料注浆加固及锚网索加强支护的技术参数。变电所表面位移观测结果表明:变电所围岩进行壁后充填、注浆加固及施工锚网索至稳定期间,顶底板最大移近量为25mm,巷道两帮最大移近量为33mm,围岩变形比较小,联合支护技术的应用效果变好。
2018年03期 v.23;No.142 56-58+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K] [官网下载次数：112 ] |[摘要阅读次数：217 ] - 秦世通;
针对某矿富水顶板大断面切眼巷道顶板失稳的问题,采用现场观测和探测及室内试验的方法揭示了顶板支护失效诱发失稳的机理。数值模拟研究了开挖方案对顶板塑性区和变形的影响、主动疏水对围岩孔隙水压力的影响。基于优化开挖位置、合理开挖方案、优化支护方式和适时顶板疏放水的顶板围岩控制原理,提出了三阶段支护与顶板疏水相结合的巷道围岩控制技术,有效保证了富水顶板大断面巷道的稳定。
2018年03期 v.23;No.142 59-62+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K] [官网下载次数：130 ] |[摘要阅读次数：261 ] - 胡银如;
针对富水软岩巷道在开挖过程中,发生淋水甚至大面积冒顶的现象,以北辛窑煤业110203工作面巷道为例,采用理论分析、实验室试验、现场实测、数值模拟的手段,分析了冒顶机理并提出了具体对策。研究表明:由于巷道跨度的增加,顶板粘结力减少,顶板出现了离层的可能性;由于水对顶板结构的弱化,进一步降低了围岩粘结力,产生渐进破坏;采用瞬变电磁法确定了顶板富水状态,为"有控疏水"提供依据,采用高预紧力短锚索有效控制顶板浅部结构,为"合理保水"提供技术手段。通过现场实测,表明此支护对策对于富水软岩巷道具有很好的控制作用。
2018年03期 v.23;No.142 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] [官网下载次数：141 ] |[摘要阅读次数：222 ]
- 张刚艳;颜丙双;邹友平;
为科学评价老采空区作为新村址的地基稳定性,采用钻孔冲洗液漏失量观测、彩色钻孔电视观测、理论计算方法对厚黄土覆盖层条件下煤层开采16a后覆岩采动裂缝闭合特征进行研究。结果表明:经过多年移动变形,采空区上覆岩层中未发现离层、空洞,采动裂缝已基本闭合,工作面煤柱上方未发现明显裂缝,隔离煤柱有效控制了覆岩裂缝发育。采动裂缝宽度与采空区距离呈现远小近大的特征,距离采空区较近的覆岩裂缝宽度相对较大,距离采空区较远的覆岩裂缝已基本完全闭合,导水裂缝带高度最大减少了21%。分析认为,建筑物附加载荷对老采空区的扰动、残留空隙二次压缩和地表残余变形对新村址影响较小,地基具有较好的稳定性。
2018年03期 v.23;No.142 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 954K] [官网下载次数：124 ] |[摘要阅读次数：203 ] - 刘义新;张俊英;
煤矿区地表沉陷规律一般采用地表下沉、水平移动、地表倾斜、曲率和地表水平变形等5个指标来描述和分析。随着煤矿高效开采的发展,工作面快速开采可导致地表沉陷的速度快,给地表受护对象带来严重损坏,但缺乏利用"地表沉陷速度"作为参数进行分析研究。在对"地表沉陷速度"定义的基础上,以此为软件开发的数学模型,进行了煤矿区地表沉陷速度剖面线计算的软件开发,给出了软件的一些功能和应用。该软件的开发为矿区地表沉陷速度规律的研究提供了方便。
2018年03期 v.23;No.142 72-74+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K] [官网下载次数：109 ] |[摘要阅读次数：203 ] - 陈月;
为了分析在水体下开采煤层后上覆岩层及地表的变形破坏规律,以及讨论地表煤层露头留设防水煤(岩)柱尺寸合理性的问题,以黔阳矿区某煤矿为工程背景,计算具有代表性的2号地质勘探线剖面的各煤层的垮落带及导水裂缝带高度,并根据计算结果采用UDEC对可采煤层进行开采模拟,得到地表下沉和水平位移及地表破坏情况的分析结果。结果表明:留设合理高度的安全防(隔)水露头煤柱至关重要,尺寸过大,则压煤量多,资源浪费严重;尺寸过小,则可能导致灾害性的溃水等事故;断层加大裂缝带的扩展,开采过程中还应留足断层煤柱。
2018年03期 v.23;No.142 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K] [官网下载次数：143 ] |[摘要阅读次数：210 ]
- 张书敬;
采用UDEC数值模拟软件对宽沟煤矿冲击地压与采动应力场的关系进行了研究,揭示了受采动影响下的高应力和高能量场是影响浅部煤层工作面冲击地压发生的主要因素,并通过PASAT-M便携式微震检测系统对采动应力场数值模拟结果进行了验证。
2018年03期 v.23;No.142 79-82+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3081K] [官网下载次数：138 ] |[摘要阅读次数：272 ] - 孙万明;
根据某大理岩矿体房柱式采场工程技术条件,结合矿柱、顶板失稳机理,分别采用极限强度理论和分载面积法、厚跨比法和结构力学法等理论计算方法对矿柱和顶板的稳定性进行分析。结果表明,该大理岩矿体及顶板强度高、完整性好,采用采10m、留8m的采留尺寸能够保证采场的长期稳定。
2018年03期 v.23;No.142 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K] [官网下载次数：120 ] |[摘要阅读次数：196 ] - 刘怀谦;刘萍;韩森;高林;曹云钦;
研究急倾斜近距离煤层开采矿压显现规律,可以充分了解煤层在开采过程中的围岩应力分布特征、预防采场冒顶、片帮、压架等事故的发生。以贵州某矿14602采煤工作面为工程背景,运用数值模拟软件模拟急倾斜近距离煤层开采过程中顶底板岩层围岩应力的分布,分析得出开采过程中采煤工作面前后应力分布特征;采煤工作面推进过程中,顶底板超前支承压力形成"类椭圆应力区"。结合14602采煤工作面实际开采背景,分析得出采煤工作面推进过程中,工作面下部"三角封闭"结构强于上部,导致工作面下部巷道围岩应力、变形量较大。因此,在后期采场及巷道支护中应提高工作面下部巷道支护强度。
2018年03期 v.23;No.142 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K] [官网下载次数：164 ] |[摘要阅读次数：222 ] - 李建朋;母焕胜;
基于突变级数法基本原理,提出了一种新的煤层底板突水危险性多指标综合预测方法。该方法选用含水层水压和富水性、断裂导水特性、隔水层层厚和构造发育情况作为评判指标,通过计算煤层底板突水实例的突变级数,并与其实际突水情况对照分析划分了突变级数的分类区间。依据此分类区间即可对煤层底板的突水危险性等级进行预测评判。最后,将该方法应用于样本外实例的突水预测中,并与实际情况对比分析,证明了其可行性与有效性。研究表明,该方法不需对指标赋权,可减少主观因素干扰,计算过程简单且预测结果较为准确可靠。
2018年03期 v.23;No.142 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [官网下载次数：94 ] |[摘要阅读次数：191 ] - 王有发;
为解决陕西省何家塔煤矿50105综采工作面上隅角CO超限的问题,通过对工作面采空区和隔离煤柱CO涌出现场进行工业性测试,分析了CO来源;研究综采工作面上、下隅角CO浓度分布特征及空气压力分布规律,得到CO积聚特征及原因;针对工作面CO来源及积聚原因,结合现场实际,提出了综合治理措施,取得了显著的效果。
2018年03期 v.23;No.142 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K] [官网下载次数：104 ] |[摘要阅读次数：198 ] - 李德慧;李兵;田庆玲;徐云;张江华;杜立强;
为研究天池煤矿15号煤瓦斯含量分布特征及主控因素,基于矿井地质报告、煤田地质勘探及井下钻孔取芯测试等资料,总结出天池煤矿15号煤瓦斯含量分布特征,系统地分析了地质构造、埋深、煤厚、顶底板岩性和水文地质对15号煤瓦斯的控制作用。结果表明:天池煤矿15号煤瓦斯含量整体表现为北高南低,西高东低的特点,矿井的中部存在瓦斯含量的低值区。封闭性构造会造成瓦斯富集,矿井内发现封闭性断层附近瓦斯含量达到了16.61m3/t,在井下开拓采掘过程中须针对已探明封闭性构造的区域采取瓦斯的预判预抽措施,以防煤与瓦斯突出,影响正常的生产计划。矿井瓦斯含量的分布特征主要受埋深、地质构造、顶底板岩性及水文地质控制。
2018年03期 v.23;No.142 100-102+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K] [官网下载次数：152 ] |[摘要阅读次数：227 ] - 王惠风;陈殿赋;
为了解决81504工作面回采时瓦斯大量涌出制约高产高效的难题,通过对钻孔参数合理优化,采用新式封孔技术提高封孔效果,结合水力压裂技术对煤储层增透、平衡应力场及抑制瓦斯涌出等作用,应用联管带抽钻孔瓦斯,形成了"钻孔—封孔—压裂—抽采"一体化的瓦斯抽采过程。结果表明:通过现场试验,81504工作面高瓦斯区域钻孔瓦斯流量大幅度增加,钻孔流量衰减系数减小了约2倍,煤层透气性系数增大了13.43倍,煤层瓦斯含量由4.83m3/t降为2.35m3/t,最终提高了瓦斯抽采效率,缩短了瓦斯抽放时间,实现了高瓦斯工作面向低瓦斯工作面的转变,同时增加了煤层的含水量,极大地降低了产尘量,削弱了煤尘爆炸的危险性,为矿井的安全高效生产提供了必要条件。
2018年03期 v.23;No.142 103-106+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K] [官网下载次数：113 ] |[摘要阅读次数：234 ]