摘要：神东矿区煤层地质赋存特点是浅埋深、薄基岩及厚煤层,工作面长度大和推进距离远。开采实践中,均发生过采场顶板大面积垮落的空气冲击灾害。依据采场顶板初次来压的O-X型垮落模式,采用顶板关键块体的回转下沉理论,建立了采场顶板O-X型垮落的空气冲击灾害的耦合模型,用数值差分解法研究了顶板O-X型垮落过程中巷道空气冲击灾害的变化规律。结果表明:1)与顶板自由落体模型和整体切落耦合模型相比,空气冲击灾害时间延长。2)巷道口附近最大的空气冲击灾害发生在顶板垮落结束前,距顶板垮落结束尚有0.21 s的时差。3)距离出口越远,冲击风流速度越低,空气冲击灾害威胁愈小。4)在巷道的不同位置和不同时刻,冲击风速大小不同,在选定密闭墙位置的情形下,可按最大临界流速设计给定材料结构的抗冲击墙厚度参数。

摘要：依据活井21上303旺采工作面的布置与开采情况,参照1-2上煤层的顶板赋存结构条件,分析预测在1-2上煤层顶板在采空区整体切落时现有采空区飓风灾害的程度,并评价现场实施的防灾工程的安全程度,对今后的防灾工程决策具有重要意义。理论预测成果和评价设计方法在现场实际应用,效果良好,证明其科学可靠性。

摘要：缓斜特厚煤层综放开采条件下,采场上覆岩层的变形运动特征、围岩应力分布和矿压显现规律等问题在文献[1]、[2]、[3]中已做过详细分析。在此基础上,本文着重分析了放顶煤支架的受载特点,并由此进一步提出放煤支架合理工作阻力的计算公式。该公式既考虑了放煤支架顶梁上的块体介质作用,又考虑了尾梁(掩护梁)上的散体介质作用,同时考虑了煤层倾角等因素的影响,使用简便易行,合理可靠,计算结果和现场实测相当吻合。这为缓斜特厚煤层综放采场放煤支架的设计、选型和工作阻力确定提供了决策参考依据。

摘要：因特厚(10 m以上)松软复合顶板原位强度低、层理裂隙发育,其巷道维护不当极易造成大面积冒顶伤亡事故。结合典型的工程实例,采用原位实测、物理模拟与数值计算手段,分析特厚松软复合顶板的结构形态与破坏特征,揭示特厚复合顶板巷道浅部岩层锚杆组合梁与深部岩体锚索承载拱的形成及其拱–梁耦合作用机制。研究表明:高应力环境下,复合顶板受层状构造、结构面特征及层间结合度等因素的影响,其离层破裂具有迅速扩展的本性,其破坏形态主要包括弯曲断裂、错动滑移及碎胀扩容;在特厚松软复合顶板中构建的拱–梁耦合支护结构是维护巷道围岩稳定的结构主体,其对顶板稳定控制作用明显,与锚杆支护巷道相比,顶板可承受最大应力提高77.8%,巷道断面收缩率减小52%,增加锚索密度可使巷道支护结构稳定性显著增加;浅部锚杆组合梁可促进深部锚索承载拱的形成,深部锚索承载拱对浅部组合梁具有减压、降载和明显的减跨效应。建立巷道拱–梁结构体系力学模型,实现对巷道支护结构的稳定性设计与评价,为同类特厚复合顶板巷道支护参数设计提供借鉴。

摘要：神东矿区综采特点是高产高效,推进速度快,工作面长(240m),回采距离大(3000～5000m)。为保证综采面的快速安全高效开采,减少工作面搬家次数,实现高产目的,关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题,即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数,选择合理的回采巷道煤柱宽度。本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件,用现场实测煤柱支承压力分布方法,分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围,对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计,具有工程实用价值和决策指导作用。

摘要：西部地区采场顶板厚而坚硬,破断岩块常形成大块度关键块,围岩稳定性差,支架响应强烈,研究块体动态结构力学行为对西部地区采场围岩控制具有重要意义。根据大块度关键块相对回转形成的动态结构建立运动力学分析模型,按照块体间几何关系推导出挤压面积随回转角的变化关系,将块体相对回转的动态过程分为3个回转阶段。基于"砌体梁"理论推导出不同阶段块体所受挤压力与回转角的关系,对结构稳定性及力学行为进行分析。结合失稳条件,以支架工作阻力为响应特征,找到回转过程中结构最易失稳点,提出工作阻力确定方法,并得到现场实证。理论计算结果表明,在大块度条件下,随着回转角θ的增大,挤压力T1总体上呈增大的趋势;当块度i1时,曲线逐渐表现为线性变化,且块度越大T1随θ变化幅度越小。通过失稳条件分析,揭示了大块度关键块在回转初期易发生滑落失稳,而抗回转变形失稳能力较强;针对块度i较大,结构自稳性弱、支架响应强烈的特点,需设计合理的支架工作阻力,分析3个回转阶段受力情况,得出块体处于回转初期与中期的临界角度时最易失稳,并给出该易失稳状态下工作阻力计算公式。

摘要：在总结以往研究成果的基础上,采用模糊数学理论的多因素综合评判方法,预测巷道围岩稳定性类别。按照国内外锚杆设计理论的最新研究成果,进行巷道支护设计决策,并用VB语言编程实现了巷道围岩稳定性评价与支护设计决策系统,为缓倾斜煤层巷道围岩稳定性分类预测和锚杆支护设计,提供了科学实用的设计手段。

摘要：断层是影响煤矿开采的重要地质因素。针对巷道穿越断层时存在的支护问题,以山西柳林矿区某矿为工程背景,采用数值模拟的方法,确定一种合理的支护方案,并在该矿成功应用。该支护方案对于类似的工程设计与施工具有重要的参考价值。

摘要：以河曲磁窑沟矿巷道顶板控制为背景,通过对冒顶高度的理论分析和数值模拟计算,结合现场情况和施工经验,确定了"预应力锚杆+钢筋网+预应力锚索"联合支护方案;运用数值模拟软件FLAC3D,对锚杆、锚索联合支护引起的附加应力场进行了分析,对锚杆、锚索各自预应力大小进行了优化设计;通过监测支护后锚索拉力和巷道顶板位移,对支护效果进行了评价分析。实践表明"预应力锚杆+钢筋网+预应力锚索"联合支护有效控制了巷道顶板离层变形,取得了良好的支护效果。

摘要：基于概率积分法和计算机分析软件,将开采沉陷预测方法应用于综采放顶煤开采中,研究了地表下沉盆地的形成过程,探讨覆岩移动规律并提出了开采沉陷对地表的影响方式。基于数值模拟方法对88301工作面开采沉陷影响进行分析,利用FLAC3D软件对岩层状态进行分析和处理,对综放采场覆岩的受力破坏过程进行了模拟,直观反映出开采沉陷对岩层与地表影响程度及范围。通过与地表观测数据实际情况的对比分析,验证分析结果的适用性,研究结果对综放采场岩层控制有参考价值。