摘要：在停采线位置预掘收作眼,可大幅度提高综放工作面搬迁速度。由于受到工作面前方移动支承压力和基本顶周期来压的持续影响,收作眼的维护比一般回采巷道更困难。基于综放末采期间矿压显现和覆岩运动规律,通过相似模拟实验研究覆岩结构失稳对工作面前方巷道变形与破坏的影响,从而得到最佳的收作眼位置;采用岩石破裂过程分析软件RFPA2D系统,对收作眼围岩稳定性进行了数值计算与分析,并对其支护设计方案进行了优选。研究成果应用于济三煤矿4303综放面,实现了采场与收作眼的安全对接和综放工作面的安全快速收尾,并根据井下实测数据,对收作眼的使用效果及其经济效益进行了评价。

摘要：在对焦作矿区和中马村矿井地质资料调查、整理的基础上分析了巷道突水水源及突水原因;根据岩土有效应力原理建立了巷道突水区围岩本构模型,探讨了巷道围岩保持稳定而不发生突水的基本思想是增加围岩有效应力,减小孔隙水压力。在此基础上对浆液的流变性、流动规律及扩散方式进行深入分析研究;针对中马村矿井现场实际条件,对巷道围岩预注浆技术进行了方案设计和注浆参数的确定;通过现场工程实践检验了巷道围岩预注浆设计方案的合理性,取得了良好的堵水效果,满足了矿井安全生产的需要。

摘要：针对矿区开采遗留的"三下"压煤、边角煤柱、工广煤柱以及不规则块段等煤炭资源的回收问题,同时为解决矸石堆积危害和煤炭开采造成的水资源流失,提出采用短壁块段式充填采煤技术回收该资源。为了准确地计算短壁块段式充填开采造成的导水裂隙带发育高度,在分析块段式充填开采工艺特点和上覆岩层移动特征的基础上,采用弹性地基梁理论,建立了一种计算块段式充填采场覆岩导水裂隙带高度的力学分析模型。以现场实验区域为例,研究得到实验工作面导水裂隙带高度不发育至含水层的最小煤宽度柱和采空区充实率分别为5 m和65%;鉴于此,现场设计保护煤柱宽度为5 m,充实率为80%。

摘要："三软"中厚煤层不规则块段、边角零星块段煤炭资源安全高效的回收,是淮北矿区可持续发展过程中亟待解决的关键问题之一.为此,在淮北双龙公司开展了"三软"中厚煤层复杂困难条件下的组合滑移支架适用性研究.采用理论计算、数值模拟分析及现场实践相结合的综合研究手段,研究了支架的稳定性和工作阻力合理值.研究表明,支架前后支柱间距设计不合理,前柱承受97%的顶板载荷、支架额定工作阻力为2 800 kN时对工作面围岩控制能够起到较好的效果以及在直接顶平整条件下组合滑移支架工作阻力均未超过其额定工作阻力.工程实践表明,组合滑移支架适合于直接顶较为平整的"三软"中厚煤层,该条件下工作面产量实现3.5万t/月,而对直接顶受火成岩侵入地段适用性较差.

摘要：为了解决深部充填开采过程中矸石胶结充填体韧性差,易发生脆性破坏、失稳的问题,提出了采用废弃轮胎钢纤维改善矸石胶结充填体的力学性能。通过单轴压缩试验,研究了掺废弃轮胎钢纤维矸石胶结充填体的应力应变曲线特征、本构模型及废弃轮胎钢纤维的作用机制。结果表明:掺废弃轮胎钢纤维充填体的峰值应变显著提高,但峰值应力下降,峰后曲线平缓,残余强度较高,充填体由脆性破坏转为延性破坏;建立的修正本构模型能较好地反映掺废弃轮胎钢纤维充填体的应力-应变关系和残余强度特征;通过电镜扫描观察发现废弃轮胎钢纤维不定向嵌入于充填体基体中,与水化产物粘结,产生阻裂效应,提高了充填体的韧性。研究成果可为废弃轮胎钢纤维改性矸石胶结充填体提供理论依据与工程设计参考。

摘要：巷道掘进过程中煤岩识别技术是掘进机截割头自动调整的核心,同样是制约矿山智能化建设的关键难题之一。针对当前采掘失衡,掘进工作面缺乏成熟有效的煤岩识别方案,现有基于图像的煤岩识别模型存在分割精度差、无法灵活部署等问题,提出一种应用在掘进工作面下基于图像分割的煤岩截割界面感知与精准识别方法。该方法结合掘进工作面实际截割情况,采用Mobile-NetV2特征提取网络作为DeepLabV3+的主干网络,使模型更好地兼顾分割精度和模型复杂度;将空洞空间卷积池化金字塔模块输出的高级特征进行通道注意力(SE)操作,分配通道权重以强化对重点特征信息的训练;在主干网络输出的浅层特征引入通道空间注意力(CA)机制,使浅层特征图中的低级表征信息加权,从而设计出融合双注意力机制于DeepLabV3+的煤岩截割界面识别模型。同时搭建煤尘环境下煤岩识别实验平台模拟掘进机截割后形成的煤岩截割面,研发巷道掘进过程中煤岩截割界面采集方法,并以实际矿井的掘进工作面为工程背景,验证该煤岩识别模型的分割精度以及实际应用性。研究结果表明:SE-CA-DeepLabV3+模型的平均交并比和平均像素精度分别为97.15%和98.51%,相较于其他模型具有更优的分割性能。将所建立模型对来自陕北试验矿井掘进工作面的原始煤岩图像进行验证,平均误差为0.7%,每秒传输帧数为43 fps,满足井下现场应用部署条件。

摘要：阐述了回采巷道小比例模型的设计方法。使用不同的相似系数来模拟岩石强度、钢支架、可缩性支架、锚杆。每个相似系数都对应着一种模拟对象的最显著形态,这就允许自由选择相似材料。文章还叙述了测量有关强度和工作特性的方法,同时考虑了将此方法应用到特殊的现场条件中去。