摘要：薄煤层开采环境恶劣,开采效能受井下多种因素影响。为研究各因素对开采效能的影响程度,预测薄煤层开采效能,首先,从130个已开采薄煤层工作面中提取了煤层厚度、工作面长度、煤层平均倾角、煤层硬度、煤层断层、煤层顶底板、煤层水文、煤层夹矸、瓦斯矿井类型、煤层自燃性、煤层稳定性、煤层层状起伏、采煤工艺、工作面月产量和工作面主要装备等15种开采效能影响因素,将其详细划分为20个影响因子;其次,筛选了37个数据较完整的工作面样本,并基于随机森林算法、网格搜索法和3折交叉验证法训练了薄煤层工作面开采效能最优预测模型,其测试集准确率约95.2%,R2为0.924;同时,最优模型绘制了开采效能影响权重图,月产量、采煤机装备、工作面长度和煤层厚度对开采效能影响较大,其他参数影响较小;最后,以双阳煤矿某薄煤层工作面为例,对其开采效能进行预测,并从工作面产量、工人工效和装备利用率三方面对预测值进行理论校验,校验结果在随机森林模型的预测范围内,验证了随机森林开采效能预测模型的可靠性,为薄煤层工作面开采设计提供了一种参考。

摘要：为研究20~600℃花岗岩遇水冷却后孔隙特征及渗透率变化规律,采用压汞法测试了样品的孔隙结构特征,采用瞬态脉冲衰减法测试了样品的渗透率,并将实测的渗透率与基于Katz-Thompson模型(简称"K-T模型")计算所得的渗透率进行了对比分析。结果表明:随着花岗岩温度的升高,遇水冷却后花岗岩的孔隙率及渗透率均呈现指数式增加,500~600℃是花岗岩遇水冷却后孔隙率及渗透率变化的阈值温度区间;高温花岗岩遇水冷却后形成的内部新孔隙以中孔为主,中孔含量的增加是花岗岩孔隙率及渗透率大幅提升的主要原因;基于K-T模型的渗透率预测值能够较好地反映真实渗透率的变化趋势。研究结果可为高温岩体地热开发工程的设计及施工提供参考。

摘要：为安全开采某村庄建筑物下煤炭资源,根据该矿山地质条件和建筑物下煤炭开采要求,依据压力拱理论和三向应力法煤柱设计理论进行计算,得到28号煤层条带开采宽度和保留煤柱宽度,理论计算采出率46.2%,煤柱的安全系数1.89,可以承受上覆岩层施加的载荷,达到设计要求标准。根据理论计算结果和地质参数建立数值模型。模拟结果表明:地表下沉相对均匀,形成一个采空区中部凹陷的盆地,地面最大斜变形i=0.017mm/m,曲率K=-0.15×10-7/m,地表变形控制在Ⅰ级范围内,建筑物轻微损坏。通过模拟验证了该条带开采方案可以有效控制地表沉降和变形,降低开采对建筑损坏。

摘要：为了得到深部回采工作面的矿压显现规律,采用相似模拟、理论分析、数值模拟与现场观测相结合的方法,对东海煤矿32#煤层左九工作面顶板活动规律,上覆岩层移动、破坏规律以及支承压力的分布规律进行了理论分析与实践研究,得出了该工作面顶板活动的各项参数和上覆岩层移动、破坏的范围以及支承压力的分布变化规律。研究表明,深部开采工作面随着采深增加,支承压力有所增加,支柱载荷也增大,但顶板活动规律、上覆岩层移动规律与浅部开采相比变化不明显。该结论为龙煤集团同类矿井进入深部开采阶段采场围岩控制设计提供了参考依据,对其他同类矿井具有很好的借鉴作用。

摘要：针对煤矿井下发生泥沙突出灾害事故造成大量的人员伤亡和财产损失等安全问题,现结合理论分析、数值模拟和统计回归分析的方法,研究巷道顶板围岩稳定性与矿井泥沙突出事故发生的规律。利用FLAC3D软件模拟多因素耦合作用下,巷道与含泥沙构造间岩层稳定关系,并根据中间围岩塑性破坏区是否连通判断其稳定性和安全性。采用正交设计试验表列出综合影响因素的试验方案,模拟得出每个方案围岩稳定时的安全距离。通过多元回归分析,建立多因素耦合影响的安全距离预测模型,为矿井泥沙突出事故发生风险进行评估和预警,并为煤矿巷道布置或施工留设安全距离时提供科学依据。

摘要：基于关键层失稳破断的临界尺寸理论对充填条带间隔距离进行了分析,对矸石混凝土柱及采空区进行了设计,给出四种研究方案,方案1为5m柱-10m采空区,方案2为5m柱-16m采空区,方案3为7m柱-14m采空区,方案4为6m柱-20m采空区,采用数值计算方法对上述四种方案垂直位移、水平位移、垂直应力及安全系数进行分析。基于上述提及的四类方案进行了数值计算,测试结果表明方案Ⅱ(5m矸石混凝土柱,16m不充填采空区)是最适合的充填方式。

摘要：为解决大断面回风巷围岩变形量大的问题,采用现场测试、数值模拟的方法开展了支护方案设计,并采用FLAC2D数值模拟对各支护方案的巷道进行受力分析。结果表明:随着支护强度增加,顶板和煤柱侧帮应力区向围岩深部转移,采空区的支承压力对顶板和侧帮影响降低,围岩变形量减小,对比分析各支护方案后,确定了合理的支护方案。井下实践表明,回风平巷围岩大变形得到有效控制。

摘要：为了测定顶板岩体的结构及破坏情况,给巷道顶板支护设计提供可靠的理论依据。结合现场的实际情况,采用pulseEKKO PRO型地质雷达和钻孔窥视联合测定顶板裂隙分布规律,充分发挥地质雷达探测与钻孔窥视的优势互补作用。钻孔窥视可直观反映顶板岩体的不连续面（如层理、节理、裂隙）,受现场条件影响最大钻孔深度仅4m;地质雷达精确探测距离为0~10m,可延伸至钻孔窥视盲区,对围岩裂隙不能精确描述。监测结果表明：通过分析地质雷达波形图可知结构异常区域分布在3.5m和6.3m范围内,分析钻孔窥视输出图像得到孔壁3.5m附近岩体破碎、破坏较严重,对比分析可以确定此处有顶板离层现象。由此可见,用地质雷达探测顶板岩体的结构及破坏是可行的,二者的结合既可宏观判断围岩裂隙范围,也可细观观察围岩破碎情况及裂隙方向。

摘要：瓦斯爆炸等冲击破坏力强的灾害多发生在采掘作业区域内。以易见的回采巷道垮塌堵塞救援线路、影响安全快速救援为背景,分析了顶板节理裂隙发育条件下回采巷道垮塌后垮空区形状。结合矿压理论和岩体力学理论,推导了垮空区高度计算公式以及巷道垮塌后造成堵塞的判定条件,并分析其影响因素。该研究不仅在实施救援前对预判巷道垮塌影响救援、制定相应处置方案以及救援过程中判别巷道安全状态具有重要指导意义,而且对成巷过程中的围岩控制设计具有重要参考价值。