摘要：为研究冲击载荷作用下矿用锚杆的动态力学性能,选取蒙陕矿区冲击地压巷道常用的锚杆材料,利用AW-1500微机控制电液伺服试验机和落锤冲击试验机分别测试了锚杆的静、动载力学性能,获取了锚杆载荷与位移曲线、冲击力时程曲线、位移时程曲线等数据。研究发现:锚杆冲击力时程曲线分为急剧增加、平稳和衰减三个阶段。随着冲击次数或冲击能量的增加,锚杆的冲击力峰值逐步增加,锚杆冲击力稳定在200~300 kN之间,当锚杆达到冲击破断时,冲击力峰值位于250~300 kN之间。冲击载荷作用下锚杆杆体破断位置颈缩不明显,表现出明显的脆断特征,动态破断载荷略大于其静载破断载荷,而延伸率大幅度降低,动载下的断后延伸率为10%左右。该研究结果可为冲击地压巷道锚杆支护设计和材料选取提供一定的试验依据。

摘要：为实现绿色低碳可持续发展,大屯能源股份有限公司龙东煤矿拟在埋深约300 m的煤系软岩地层中建设抽水蓄能电站,决定该项目可行性的关键问题之一是能否对主厂房大断面硐室进行经济有效的支护。为此,提出了基于规范和灰色关联度分析的支护设计方法。首先对该硐室的围岩稳定性进行分级,然后根据相关规范和工程经验提出4种支护备选方案,继而通过数值模拟对其支护效果进行对比分析,最后运用灰色理论的关联度模型综合支护效果和支护成本确定出技术经济效果最优的支护方案,从大断面软岩硐室的支护角度证明了在龙东煤矿建设抽水蓄能电站的可行性。该支护设计方法科学、可行、高效,可为煤系软岩中大断面硐室的支护设计提供参考。

摘要：具有厚硬顶板的矿井在采掘期间将面临矿震、矿压显现强烈的风险,易导致矿井发生动力灾害事故。为对此类风险隐患进行预控和防范,需要对矿井的厚硬顶板进行预控处理。采用现场调研、工程类比、理论分析、实验室试验和数值模拟的方法,对矿井岩层赋存特征、潜在矿震风险、厚硬顶板可压裂性和地面压裂预控矿震风险机理进行研究。理论分析得到具有厚硬顶板的矿井不仅存在单一工作面低位、高位厚硬顶板初次破断诱发矿震风险,也存在随矿井开采空间增大加剧高位厚硬顶板诱发矿震的风险性;蒙陕地区类似条件工程案例类比表明,具有厚硬顶板赋存条件、开采条件的矿井,自第2个工作面开采始具有发生较高的矿震风险的可能;通过厚硬顶板可压裂性试验研究得到岩石脆性系数为59%~143%,平均脆性矿物含量约68%,综合表明所研究矿井的厚硬顶板可压裂特性较好;模拟对比分析得到在厚硬顶板预裂后,工作面超前支承压力集中程度和超前影响距离均明显降低。基于厚硬顶板的研究结果,提出了矿井地面压裂区域卸压矿震风险预控技术,即通过地面实施“L”型钻孔至厚硬顶板进行压裂,以降低厚硬顶板完整性和致密性。工程应用表明,在实施地面压裂区段中,井下压裂区域微震事件的最高频次降低了52.2%,微震事件的最大能量释放降低了56%,由此说明厚硬顶板的地面压裂预控技术成功降低了矿震风险,保障了工作面的安全顺利回采。

摘要：为控制110采矿法采空区的稳定性,需了解采空区全生命周期围岩应力和变形演化机制。为此,本文通过数值模拟和工程数据验证理论分析结果,结果表明,采空区巷道的应力变形演化可分为11个阶段,采前围岩主要表现为小变形,主要由不平衡应力引起。为控制采空区巷道围岩变形,可利用顶切和高预应力支护技术增大围岩的最小主应力,减小围岩的最大主应力,保证应力圈远离包络面。综上,从应力演化的角度揭示了巷道变形的本质,并提出了相应的控制措施,以期为110采矿法空侧巷道控制工程设计提供理论指导。

摘要：为了研究榆横矿区特大型矿井大采高综采工作面顶板活动规律,基于微震监测技术构建井上下微震联合监测台网,对大海则煤矿首采工作面初采期间初次来压、周期来压、“单面见方”以及推采速度四个影响因素影响条件下的顶板活动规律进行了研究,研究结果表明:顶板破裂峰值一般超前初次来压1天;顶板破裂频度(频次)与周期来压具有持续的相关性;当来压强度小于17000 kN时,顶板破裂强度(能量)与周期来压相关性较弱;工作面“单面见方”前26 m时出现顶板破裂频度峰值,顶板活动在“单面见方”16 m后逐渐趋于稳定,单面见方时顶板破裂高度达到最大值;当工作面推采速度≤1.6 m/d时,顶板破裂强度(微震能量、频次)始终处于极低的水平;当工作面推采速度为2.4~6.4 m/d时,顶板破裂逐渐增强,破裂强度(微震能量、频次)上限增加明显;当工作面推采速度≥7.2 m/d时,顶板破裂强度(微震能量、频次)的下限具有明显增加。

摘要：为保障蒙陕地区亿吨级煤炭基地和大型矿井的建设,在该地区开展了煤岩物理力学测试、地质力学测试、煤岩成分分析等工作。测试结果为3-1煤属于硬煤,顶底板为中硬-硬;采用水压致裂法对该地区进行了地应力测试,应力场在量级上属于中等偏高应力区域;使用高精度钻孔窥视仪拍摄了30个测孔的围岩结构照片,顶板完整性较好,裂隙不发育;对煤层顶底板岩石成分进行了化验分析,顶板和底板不含蒙脱石,膨胀性较差,但存在一定的软化特性。这些基础测试数据可以为巷道支护设计、顶板矿压规律分析、回采工作面设备选型奠定了基础,保障了该区深部开采的安全性与可靠性。

摘要：针对蒙陕深部矿井巷道锚杆托板动载失效问题,在实验室搭建了锚杆托板落锤冲击试验台,选取了蒙陕深部矿井3种常用的锚杆托板,采用伺服压力试验机和落锤冲击试验机开展了托板的静动载力学性能测试,研究了3种托板的静载和动载力学特性。研究结果发现:托板的拱高和厚度会显著影响其静态和动态力学特性,拱高和厚度大的托板静载承载能力和抗冲击能力较高。静载作用下,A、B和C托板承载力分别为212kN、231kN和276kN,变形量分别为14mm、13.9mm和12mm,C托板承载能力高,主要以拱高降低为主,四角翘起不明显;冲击能量作用下,托板的冲击力峰值略高于静载承载力,承载力高的托板抗冲击能力强,受到冲击能量作用后,托板以结构变形为主,冲击力峰值变化不大,而承载力低的托板由于拱部结构坍塌,高冲击能量下托板冲击力急剧增加。

摘要：从系统空间概念出发,探讨了煤岩地质体冲击地压孕灾机制的相空间维度,基于已有的冲击地压各类影响因素的重新划分,提出了包括材料属性维度(M)、应力环境维度(P)、空间结构维度(S)、叠加扰动维度(D)的冲击地压'四维'孕灾机制,其中材料属性维度是指赋存于地质环境中的煤岩地质体的物理冲击属性;应力环境维度是指煤岩地质体'内-外'复合应力状态;空间结构维度是指包括地质赋存构造和已有以及现在受采动影响形成的煤岩地质体空间结构状态;叠加扰动维度是指受到人工爆破及星体运动对处于极限应力状态的煤岩地质体所引起的多源叠加扰动作用。通过建立冲击地压'四维'孕灾系统及其子系统的数学模型来描述'四维'孕灾各子系统之间的非线性关系。

摘要：针对综合指数法和多因素耦合法在进行冲击危险性评价时存在临界突变和权重量化困难等问题,通过因素分类、指数叠加和归一化处理,建立了改进的综合指数方法;针对理论结果易受煤矿井下工程隐秘性、复杂性和多变性的影响,可能出现结果失真的问题,建立了基于现场CT探测的冲击危险评价指标和模型,并将理论和现场探测方法相结合,建立了冲击危险静态综合评估指标和方法,并进行了现场应用,效果良好。

摘要：煤矿回采工作面形态复杂,涌水量大小不一,排水系统作为安全生产的重要保障,设计必须科学、合理,环节简单、运行可靠。本文以河南省平顶山市某矿己16-17-23020、己16-17-23060工作面排水系统设计为例,针对回采工作面不同涌水情况提出了排水系统的设计方案,并对系统的管理提出了建议,为后续安全生产打下了坚实基础。