• 固体充填开采中的矸石粒径级配优化试验

    肖 博1; 王宇轩2; 王梓旭1; 易 辉1

    针对原生矸石级配较差、在固体充填过程中压缩量大、充实率低等问题,采用理论计算、实验室试验和数值模拟等研究方法,对固体充填开采中矸石粒径级配优化进行了研究。通过分析应变随级配系数的变化规律,得到4种变形最小的级配组合。进一步分析压实破碎前后粒径变化规律和变形模量与应力之间的关系,得出级配组合为D=30 mm,n=0.3时,压实破碎程度最高,变形模量最大。分析数值模拟的固体充填效果得出:以优化级配后的矸石做充填体可以提供更好的围岩应力场和位移场;当D=30 mm,n=0.3时,基本顶下沉量最小,其值比原始级配下降25.3%,煤壁应力峰值最小,充填体支撑效果最好。河沙对细矸有替代性,可有效降低矸石破碎成本。

    2022年本地第1期 013516页 [查看摘要][在线阅读][下载 4225K]
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  • 综放开采矿压显现与瓦斯运移响应规律

    翟景辉1; 任 帅2; 王方田2; 毕寸光1; 牛滕冲2; 李 哲2

    高瓦斯厚煤层综放工作面矿压显现剧烈,易对瓦斯释放、运移造成影响,为探究其内在联系,以主焦煤矿2303工作面地质生产条件为工程背景,建立了综放工作面顶板破断模型,计算结果表明,顶板首先在采空区中部发生破断,后在煤壁上方垮落;UDEC模拟结果表明,初次来压及周期来压步距分别为30,20 m,超前应力达到39.8 MPa后趋于稳定,集中系数为2.46,塑性区高度、宽度分别为100.2,168.7 m。实测数据显示工作面基本顶在31.0~32.2 m时初次破断,来压时支架应力为37.9~38.6 MPa,集中系数为2.33~2.38;工作面上、下部来压强度较大,中部来压强度较小。正常开采期间管道内瓦斯浓度及压力逐渐趋于稳定,管道内瓦斯浓度为6.0%~16.1%,瓦斯压力为13.0~18.2 kPa;来压期间抽采管道内瓦斯浓度为23.0%~24.6%,瓦斯压力为25.9~27.8 kPa。瓦斯的析出、运移和矿压显现呈周期性起伏,工作面瓦斯压力和浓度峰值滞后工作面顶板来压平均距离为1.0~1.1 m。据此规律,对瓦斯抽采布置进行优化,加强上隅角、采空区垮落带及裂隙带瓦斯抽采工作,保证工作面安全开采。

    2022年本地第1期 013013页 [查看摘要][在线阅读][下载 4465K]
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  • 基于Sentinel-2的荒漠化矿区生态环境监测

    吴群英1; 苗彦平2; 陈秋计3; 侯恩科4; 李继业3

    随着我国能源战略西移,西部荒漠化地区正成为重要的煤炭生产基地。快速准确地获 取矿区生态环境信息,为绿色矿山及区域生态文明建设提供数据支撑,成为当前迫切需要解决 的关键问题之一。以榆林某矿区为研究范围,基于当前空间分辨率较高的民用卫星Sentinel-2 数据,通过波段运算、缨帽变换等方法,提取研究区土壤亮度指数( SBI )、植被绿度指数( GVI )、湿 度指数( WET )等生态环境因子,选择综合指数法计算遥感生态指数( RSEI ),监测研究区2016— 2019年的生态环境质量变化。研究结果表明该矿区的RSEI值较低,总体生态环境质量较差;矿 山建设与开发导致局部地区生态环境出现退化,需要在绿色矿山建设中采取有针对性的措施, 减少土地损害,提升矿区植被覆盖度。所提出的信息提取方法及评价模型方便快捷,可以为大 范围的矿区可持续发展提供有效的技术支撑。

    2022年本地第1期 017017页 [查看摘要][在线阅读][下载 6683K]
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  • 基于动压巷道围岩控制的临空侧顶板压裂释能参数确定

    余 鑫1,边俊奇2,刘长友1

    为解决煤矿动压巷道围岩控制问题,针对斜沟煤矿18106工作面地质及生产技术条件,分析了强动压巷道的显现特征与影响因素,建立了临空顶板悬臂梁力学模型,得出了临空顶板积聚弯曲弹性能与煤柱峰值应力关系式,结果表明:悬顶积聚能量与煤柱应力随着坚硬顶板的厚度与抗拉强度的增大而增大,随着坚硬顶板弹性模量的增大而减小;分析了顶板压裂厚度对煤柱峰值应力的影响,确定了顶板压裂厚度为10 m。提出了水力压裂方案,并开展了水力压裂现场应用。现场试验结果表明:压裂后顶板出现大量裂缝,悬顶长度减小,临空巷道围岩变形得到了较好地控制。

    2022年本地第1期 013016页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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