摘要：为了研究采空区遗煤自燃过程中耗氧速率与温度的关系,对大屯煤炭公司姚桥煤矿8号煤进行采空区自然发火大型模拟试验研究。依托采空区煤自燃大型模拟试验系统,考虑实际采空区遗煤的赋存状态、蓄热环境等因素,设计构建采空区煤自燃过程试验装置,模拟采空区遗煤在相似模拟条件下的煤自燃进程。通过温度检测仪和气相色谱仪等设备记录试验过程中遗煤的温度、CO、CO2、CH4的产生和氧气的消耗等数据,并通过MATLAB分析遗煤耗氧速率与温度的关系。结果表明:采空区遗煤自燃过程中CO、CO2、CH4等指标气体的产生量呈递增趋势,采空区遗煤耗氧速率与温度呈近似指数函数关系。

摘要：为提高采空区遗煤自然发火预测预报的可靠性与准确性,通过自行设计搭建的采空区煤自燃相似模拟试验平台,模拟了姚桥煤矿8059工作面采空区遗煤自然发火过程,分析采空区遗煤在低温氧化自燃过程中的各种气体产物及其浓度变化规律。并通过程序升温试验,分析煤自然氧化过程中气体产物和温度间的关系,对煤低温氧化过程中产生的指标气体进行优选,得到了CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6气体的变化规律,通过比较,决定把CO作为预测煤自燃的主要指标气体,C2H4、C2H6作为辅助参考指标气体。研究结果对采空区遗煤自燃预测及其治理具有一定的指导作用。

摘要：为了能够更好地应对深井厚煤层开采带来的煤层自然发火的严峻形势,在对现有矿井防灭火技术进行分析的基础上,对大采深厚煤层特点下的综放面回采期间防灭火技术进行了研究。结合工作面现场情况和煤氧化实验,提出了以采空区局部温度、指标气体监测为主,以注浆防灭火、构筑隔离墙、采空区注氮为辅,以及断层处施工高位防灭火钻孔的综合防灭火技术措施,并对各个措施进行了合理研发设计。在煤矿现场进行应用后,经测定,回风巷及隅角CO浓度稳定在24×10-6以下,取得了良好的效果。

摘要：为研究以尾砂为骨料、胶固粉为细集料的膏体充填材料基本物理力学特性和最优配比组合方式,采用室内材料成分分析、粒径筛分、沉降试验分别对尾砂、胶固粉的物理化学性质及流动性进行研究,并设计正交试验对不同质量浓度、不同粉砂比的尾砂膏体强度进行对比分析。试验结果表明：尾砂和胶固粉的主要化学成分相似,但含量不同,尾砂粒径大部分集中在0.1～1 mm之间,满足充填要求;随着质量浓度提高,沉降量减小,沉降时间亦缩短;当加入胶结料后,质量浓度为73%的浆液沉降值减小了3.5 mm,前10 min的沉降率为下降了14.14%;砂浆浓度一定时,充填体的强度与期龄呈正比关系,且随着粉砂比的增大,强度亦增加;粉砂比一定时,充填体强度与期龄呈正比关系,且随着料浆质量浓度的增大而增大;最优配比组合为粉砂比1∶5,质量浓度70%的充填体能满足强度要求。

摘要：为了能够更好的应对煤矿深度开采带来的煤层自然发火的严峻形势,在对现有矿井防灭火技术进行分析的基础上,结合工作面现场情况和煤氧化实验,提出了以采空区局部温度、指标气体监测为主,以注浆防灭火、构筑防漏风隔离墙为辅,以及发现隐情及时施工高位钻孔,进行注胶的综合防灭火技术措施,并对各个措施进行了合理优化设计,通过在煤矿现场应用,经测定,回风巷及隅角CO浓度稳定在0-21×10^-6之间,取得了良好的效果。

摘要：针对煤层回采诱发断层活化突水的复杂问题,以五沟煤矿F13断层为背景,借助二维相似材料实验平台,通过所设计的代替含水层的水囊加载方式以考虑承压水的作用,对煤层采动过程中断层活化规律进行了深入研究。研究结果表明:断层上盘界面无论是垂直位移还是水平位移都比断层下盘界面位移量大;无论是断层上盘或是下盘,断层界面的垂直位移都比水平位移大;水囊加载方式是一种行至有效的和试验方法,能有效地反映承压水作用下煤层回采对断层活化的影响,研究结果指导五沟煤矿F13断层的防水煤柱留设,既实现了工作面安全回采,又减少了资源浪费,提高矿井的经济效益,同时对类似条件下的断层防水煤柱留设问题也具有借鉴意义。

摘要：为了研究锚杆加固节理岩体的锚固机理,借助颗粒离散元软件PFC2D软件内嵌FISH语言分析了加载过程中锚杆和结构面之间的相互作用机理以及锚杆内部轴向和剪切应力情况,探讨了锚杆对结构面锚固效应和锚杆的变形破坏规律。结果表明:锚杆在剪切荷载作用下容易在结构面和锚杆交界位置发生"S"形变形并在节理面两侧形成塑性铰,导致锚杆在塑性铰处发生拉弯屈服,揭示了锚杆在剪切作用下的拉弯屈服机制,并从细观机制上阐明了锚杆对岩体结构面的支护作用主要体现为结构面内聚力的提高。

摘要：本文提出了一种基于金属膜片与布拉格光纤光栅(FBG, Fiber Bragg Grating)相结合的水压检测装置,该传感器采用管体增敏封装结构,工作过程为水压推动膜片带动推动光纤光栅,使光栅产生形变,引起FBG的中心波长产生漂移,通过解调光栅波长就可以实现对水压的感知。通过对传感器结构中膜片受力过程有限元分析,获得了该传感器结构模型,并给出传感器设计参数。此传感器具有体积小、结构简单和易于组网等优点,可以应用于煤矿水压监测、坝体渗水及水位监测等。

摘要：针对宏观角度研究巷道顶板结构造成的顶板脆弱区被忽视的问题,建立了岩梁稳定条件下的单位宽度简支梁极限跨距判别公式。结合工程背景,分析得到软弱砂质泥岩厚度、巷道跨度、软弱夹层及断层等是影响巷道稳定性的重要原因。通过采用岩层探测仪窥探顶板裂隙分布及离层情况并结合钻孔柱状图,以砂质泥岩厚度为主要指标对巷道隐患进行分级、圈定。结果表明,311102辅运巷从开切眼到3~#联络巷之间属于Ⅳ级冒顶隐患区域。针对性的设计了311103辅运巷支护参数,实现了对顶板脆弱区的有效控制。

摘要：针对西部厚黄土层压煤矿区建(构)筑物条带开采合理采留尺度设计难题,以霍州煤电集团丰裕煤业12采区为工程背景,综合运用理论分析、工程类比及现场实测等方法,从地表允许变形值、煤柱稳定性、回采率三方面,研究并提出厚黄土层矿区建(构)筑物下条带开采合理尺度多因素设计方法。研究结果表明:关键层理论确定条带开采最大采宽不大于66.19m;采宽—基岩厚度比确定条带开采宽度不大于88.13m;煤柱稳定性理论确定条带留宽不小于50m,综合确定丰裕煤业12采区采用"采60m留60m"的开采方案并进行了应用。岩移观测表明,12采区地表建(构)筑物在Ⅰ级变形范围之内。该设计方法由原来的采4留7变为采6留6,采出率由37.5%提高到50%。相关设计方法对类似条件下的厚黄土层矿区压煤开采具有一定的借鉴意义和推广价值。