- 许永祥;张金虎;佟友;张德生;
液压支架是煤矿长壁综采工作面的关键装备,其结构设计的合理性直接影响着自身的可靠性及对围岩的适应能力,是实现支架-围岩理想耦合状态的关键。传统的液压支架结构设计主要采用解析法和图解法,利用结构的几何拓扑关系进行求解,对于复杂结构求解难度大。采用计算运动学的方法,利用结构间的约束关系,通过局部坐标向全局坐标转换建立掩护式液压支架的运动学方程,调用Matlab软件已有的库函数进行非线性方程组的求解,建模速度快、求解效率高,该方法可方便地用于支架的支护质量监测、智能控制系统等方面。
2018年04期 v.23;No.143 4-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K] [官网下载次数：145 ] |[摘要阅读次数：257 ] - 张田;李雪峰;徐月;
采用离散元软件PFC2D对模拟岩样进行了双轴压缩模拟,从细观角度观察和分析了围压对岩石强度特征、变形特征和破坏形态的影响。研究结果表明:随围压增加,岩样的抗压强度呈线性增强,且符合库伦强度准则;岩样的初始破裂应力和裂损应力均随围压增大而线性增大,但与峰值抗压强度的比值接近常数;岩样的弹性模量亦随围压增大而增大,但在较高围压时趋于平稳;压缩过程岩样轴向峰值应变和径向峰值应变均随围压增大呈线性增大,轴向峰值应变的增加幅度更大,且在模拟围压范围内均出现了体积扩容现象;围压下岩样以剪切破坏为主,且随围压增大,岩样破坏模式由脆性向延性转变,但围压对破坏角的影响较小,符合库伦准则。
2018年04期 v.23;No.143 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K] [官网下载次数：186 ] |[摘要阅读次数：259 ] - 段志鑫;吴侃;宋月婷;白志辉;李亮;周大伟;
目前,相似材料模拟实验中,模型裂隙的检测与定位的效率低且精度较差。针对这个问题,提出一种基于视觉测量的相似材料模型裂隙检测定位方法。首先,对图像进行预处理并根据图像噪声特点,提出一种多级连通域滤波方法滤除图像噪声;然后,基于标志点的外观和几何特点,设计一种有效的标志点中心定位和编码点识别方法提取编码点中心坐标;最后,利用严格的畸变校正模型进行像点畸变校正,并以编码点作为控制点,通过直接线性变换得到模型裂隙的实际精确位置。实验结果表明,该方法可以实现对相似材料模型裂隙高效、准确地检测与定位,X,Y方向上,裂隙最高点定位中误差不超过0.920mm,裂隙提取定位结果可以用于矿山开采中岩层破坏及"三带"发育规律等方面的研究。
2018年04期 v.23;No.143 15-19+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K] [官网下载次数：148 ] |[摘要阅读次数：241 ]
- 郝登云;陈海俊;王龙;
针对特厚煤层对采对掘回采巷道支护难题,以阳煤集团孙家沟煤矿13313工作面回风巷为工程背景,分析了特厚煤层对采对掘巷道的受力特征及变形规律。结合地质力学评估,通过数值模拟等方法,提出了该巷道的锚杆支护方案并进行工业性试验。矿压监测结果表明,该支护方案有效地控制了巷道的整体变形,避免了二次修巷,降低了巷道支护成本及工人劳动强度,为该矿井及类似条件下巷道支护提供了参考。
2018年04期 v.23;No.143 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [官网下载次数：176 ] |[摘要阅读次数：305 ] - 庞世界;
超大采高工作面回撤可能遇到停面方案难以确定、回撤通道垛式支架接顶困难、末采期间来压规律变化、大断面贯通支护难以有效保证等问题,为实现8.2m超大采高综采工作面设备的安全高效回撤,以金鸡滩煤矿8.2m超大采高综采工作面回撤通道设计影响关键因素研究为例,介绍了回撤通道设计主要情况,创新性地提出了使用恒阻大变形锚索,研究了回撤通道稳定性,结果表明可以实现安全快速回撤,为类似矿井提供了技术参考和指导。
2018年04期 v.23;No.143 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K] [官网下载次数：148 ] |[摘要阅读次数：232 ] - 陈海瑞;张金虎;邢鲁义;许永祥;
针对高家堡煤矿4号特厚煤层采深大且具有强冲击倾向性,现有支护方案不能满足巷道围岩控制的问题,根据首采工作面支护效果现场实测数据,基于整体耦合让压设计理念,确定锚杆(索)合理支护参数,确定沿空巷道小煤柱合理参数,提出"高强预应力蛇形让压锚杆+鸟窝耦合让压锚索+强力护表构件"联合支护技术,巷道最大顶底板移近量为126mm,移近率3.71%,两帮平均移近量198.3mm,平均移近率3.97%。监测数据表明:支护方案可满足大采深强冲击倾向性巷道控制要求,有效保证了工作面安全生产。
2018年04期 v.23;No.143 50-53+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K] [官网下载次数：143 ] |[摘要阅读次数：255 ]
- 阎跃观;郜亚东;张旺;严海旭;
目前我国村庄压煤问题突出,采取科学合理的村庄压煤采搬决策对矿企、村庄及其整个矿区生态环境的可持续发展至关重要。结合层次分析法和灰色关联法的各自优势,构建了层次分析-灰色关联评判法,并提出具体的评判步骤。通过分析村庄压煤采搬影响因素,建立采搬评价指标体系并确定了4个一级影响因素和12个二级影响因素。以开滦某矿村庄压煤采搬为研究对象,计算了各个影响因素的权重值与灰色关联系数,得出了村庄压煤采搬决策方案的灰色关联度,确定了最优开采方案。研究成果可为类似村庄压煤采搬决策提供参考依据。
2018年04期 v.23;No.143 54-57+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 662K] [官网下载次数：139 ] |[摘要阅读次数：201 ] - 张磊;鲁杰;
通过运用相似模拟实验和FLAC3D数值模拟对我国北方由于黄土覆盖区域下的煤层开采造成的地表沉陷进行研究。数值模拟实验研究得出:由于煤层开采时受开采推力和上覆岩层自重的影响,位于采空区上部的覆岩会不断发生向采空区方向的垮落,在覆岩垮落达到一定程度时会逐步使地表发生沉降,且沉降是随采掘长度不断增加而加大。相似模拟实验研究得出:工作面向前推进时,位于采空区上方的顶板发生初次垮落长度为280mm(56m),来压长度210mm(42m),垮落高度16mm(3.2m),即初次来压。相似模拟实验中,在水平推力和开采扰动的影响下,黄土覆盖地表沉降和数值模拟基本相似,当开采终止后,其最大沉降值为36.48mm(7.296m),共发生9次来压,平均来压步距为131mm(26.2m)。
2018年04期 v.23;No.143 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 4155K] [官网下载次数：157 ] |[摘要阅读次数：200 ] - 曹兴砚;李亮;孙杰;
为了分析在煤炭开采影响下框架结构建筑变形情况并且与建筑物周围地表变形进行比较,利用三维激光扫描仪在真实坐标系中获取了受到开采影响的安居三中教学楼及其周边地物的点云,提取了建筑物及其周边地表的特征区域数据,分析对比了建筑物及地表的变形特征变化情况。通过与开采沉陷预测软件获得的地表移动变形值进行比对,获取的建筑物与地表变形具有较高的可靠性,具有一定的实用价值。
2018年04期 v.23;No.143 62-65+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] [官网下载次数：148 ] |[摘要阅读次数：237 ] - 曾繁伟;石夫磊;
基于演化博弈理论,系统考察了煤炭矿区环境治理及监管的影响因素,对煤炭企业与地方政府之间的博弈策略进行了深入分析,进而建立煤炭企业与地方政府系统双方的演化博弈模型,对博弈双方的演化稳定性进行了深入研究,并对其进行了数值仿真分析,最后,探讨了在中心点位置的不同参数调整下博弈双方的演化过程。
2018年04期 v.23;No.143 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K] [官网下载次数：138 ] |[摘要阅读次数：245 ] - 吴海军;姚海飞;郑忠亚;
针对目前我国西部矿区土地损毁严重、矿区环境恶化的问题,提出从土地挖损、开采沉陷、堆渣自燃及重金属污染四个方面对矿区土地损毁程度进行评价分级的方法;在矿区土地损毁评价分级的基础上,结合目前新能源建设日新月异的发展势头,建立了矿区环境EBP互补修复技术体系,即在工程治理(engineering)措施的基础上,引入生物措施(biological measure)和光伏发电(photovoltaic power)技术,对损毁的矿区环境进行综合治理,对土地进行合理利用,实现矿区恢复治理与新能源产业的协调发展。
2018年04期 v.23;No.143 72-76+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [官网下载次数：124 ] |[摘要阅读次数：222 ]
- 秦子晗;
大直径钻孔是防治冲击地压的主要手段之一,掌握其卸压效果检验技术有助于对施工参数进行设计和优化。从煤体应力、能量和冲击倾向等角度出发,分析了大直径钻孔的卸压原理;从施工角度考虑,分析了大直径钻孔卸压效果的主要影响因素;提出了以电磁波CT探测为技术手段对大直径钻孔卸压效果进行区域检验。研究及探测结果表明,大直径钻孔通过调节压力、耗散能量和降低冲击属性达到卸压目的;煤层强度、钻孔直径和间距是卸压效果的主要影响因素;通过确定煤体中电磁波吸收系数能够良好地反映出钻孔区域的卸压效果,是一种有效的检验技术手段。
2018年04期 v.23;No.143 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] [官网下载次数：124 ] |[摘要阅读次数：234 ] - 冯彦军;
针对神东矿区旺采工作面开采与顶板岩层特征以及采空区全部垮落法顶板管理的要求,通过支巷或联巷向拟回采煤柱上覆顶板岩层实施水力压裂,预先弱化顶板岩层,降低其整体性和稳定性。榆家梁52煤旺采工作面顶板岩层水力压裂试验表明,工作面回采中,采空区顶板能够及时、安全垮落,满足全部垮落法管理顶板的要求;支巷锚杆、锚索的受力及线性支架工作阻力监测结果显示,工作面回采过程中,矿压显现程度较低,为工作面安全、正常生产创造了良好的应力环境。
2018年04期 v.23;No.143 81-84+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K] [官网下载次数：151 ] |[摘要阅读次数：270 ] - 王永洁;
针对朔州矿区房柱式采空区下采用爆破强制放顶作业时可能存在的安全隐患,引入了分段定向水压致裂强制放顶技术手段。在晋北某煤矿6106工作面进行了初采期间的强制放顶工业性应用,通过现场观测、钻孔窥视发现致裂后顶板岩层裂隙发育,初次来压步距缩短,避免了初采期间采空区大面积悬顶,回采期间工作面矿压显现缓和,保证了工作面的安全回采。
2018年04期 v.23;No.143 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K] [官网下载次数：153 ] |[摘要阅读次数：214 ] - 张书军;李磊;范明宇;蒋云龙;
焦作矿区大多数矿井为底板高承压水和煤与瓦斯突出的矿井,为了解决瓦斯问题需要在工作面底板施工底抽巷,而底抽巷更接近底板承压含水层,因此突水危险性高;为解决底板突水问题需要采取底板注浆加固措施。九里山矿14141工作面底抽巷进行底板注浆加固施工过程中发生钻孔突水事故,此类事故具有薄隔水层注浆封堵时巷道易变形、底鼓突水点难以控制、补给源水量充分和涌水难以自流等治理难点。通过采用引排钻孔涌水、降低突水点压力、施工钻孔堵水注浆、堵截突水点导水通道、拦截突水水源等综合治理方法,有效治理了"V"字型巷道复杂环境下钻孔突水点的突水。该治理方法对于焦作矿区等大水矿区同时又是煤与瓦斯突出矿井的水害防治工作有很高的实用价值。
2018年04期 v.23;No.143 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K] [官网下载次数：160 ] |[摘要阅读次数：221 ] - 黎灵;
为了解决存在强水力联系且导水通道不明条件下采空区积水危害问题,采用瞬变电磁法查明采空区与积水区范围、采空积水补给导水通道,利用水化学方法分析采空区补给水源,建立水文地质模型分析采空区积水补给原理,研究结果表明采空区补给水源为库车河河水,导水通道为松散砂砾层及粗砂岩含水层风化露头区裂隙沟通导水裂缝带,通过瞬变电磁、水化学分析、水文地质模型综合分析法判定了强水力联系采空积水补给源及补给通道,为进一步治理采空区水害提供依据。
2018年04期 v.23;No.143 93-96+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [官网下载次数：125 ] |[摘要阅读次数：201 ] - 王慧林;王金国;张大明;洪光;
为了解决禾草沟煤矿综采工作面端头三角区悬顶突然垮落将采空区中的瓦斯挤出造成上隅角瓦斯超限的问题,采用顶板水力致裂方法对50115回风巷开展了试验研究,现场共进行连续50 m的水力致裂试验,水力致裂区间工作面顶板共发生4次周期来压,通过对端头顶板垮落情况进行全程观测,试验段端头顶板垮落及时充分,端头悬顶突然垮落导致挤出积聚瓦斯的问题得到了有效解决。
2018年04期 v.23;No.143 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K] [官网下载次数：129 ] |[摘要阅读次数：198 ]