引論：我們?yōu)槟砹?3篇開采設(shè)計(jì)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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（1）嚴(yán)格執(zhí)行追機(jī)移架制度，上滾筒割煤后要及時打出防片幫板，防止冒頂。（2）工作面局部坡度較大或頂板破碎時，必須采用少降快拉移架，并盡量減少支架反復(fù)升降次數(shù)，必要時采取停機(jī)移架。（3）若頂煤松軟，根據(jù)現(xiàn)場情況，割煤只割底刀，并追機(jī)移架，防止冒頂。（4）工作面局部煤幫片幫嚴(yán)重時，要及時超前移架，并打出護(hù)幫板護(hù)幫控頂，及時把操作手把打回零位，任何人不得隨意亂動操作手把。

3工作面初采初放措施

3.1工作面初次放頂技術(shù)安全措施

工作面初采施工時，必須編制專門的《3203綜放工作面初采施工安全技術(shù)措施》，組織相關(guān)技術(shù)人員會審、總工簽字后執(zhí)行，嚴(yán)格執(zhí)行礦領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員現(xiàn)場帶班、跟班制度，在現(xiàn)場進(jìn)行施工技術(shù)指導(dǎo)與安全監(jiān)管。此外，礦方還應(yīng)成立礦壓觀測組，及時觀測頂板來壓情況，并進(jìn)行記錄。初采期間，將支架升緊，護(hù)幫板打出，保證支架支承頂板均勻，接頂嚴(yán)密，護(hù)幫有力，防止抽條、片幫、初撐力符合要求。割煤后，要及時拉架，并及時護(hù)幫。時刻注意頂板壓力及安全閥開啟情況，防止壓死支架。工作面回采前，礦壓組要在工作面設(shè)礦壓觀測點(diǎn)，實(shí)行現(xiàn)場連續(xù)觀測，對上、下出口，上、下巷及工作面煤幫班班檢查，并向生產(chǎn)科匯報情況，以指導(dǎo)工作面頂板管理，保證安全生產(chǎn)。初次來壓前，通風(fēng)科要加強(qiáng)對有毒、有害氣體的檢查，防止因采動影響有毒、有害氣體大量涌出使人身受到傷害。來壓期間，一定要注意工作面的涌水情況，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報并進(jìn)行處理。來壓時，根據(jù)觀察結(jié)果，增加超前支護(hù)長度，以防來壓過猛，摧跨兩巷支護(hù)。

3.2工作面末采收尾安全技術(shù)措施

末采回撤作業(yè)時，按照上級文件要求，編制專門的《3203綜放工作面末采回撤施工安全技術(shù)措施》，報請上級行業(yè)主管部門審批后方可組織施工，且必須保證除當(dāng)班礦領(lǐng)導(dǎo)按規(guī)定帶班外，再配備一名專職帶班礦領(lǐng)導(dǎo)，在現(xiàn)場進(jìn)行施工技術(shù)指導(dǎo)與安全監(jiān)管。停采線具置視推進(jìn)過程中基本頂壓力情況而定，避開地質(zhì)構(gòu)造帶或圍巖壓力異常區(qū)，選在底板平整、煤質(zhì)較硬的地段。工作面回撤至距停采線前8m（開始鋪設(shè)頂網(wǎng)鋼絲繩，當(dāng)網(wǎng)到梁尾時）停止放頂煤做撤架通道，末采期間，礦成立礦壓觀測小組，負(fù)責(zé)對工作面頂板支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測、監(jiān)控、預(yù)報工作。兩端頭要加強(qiáng)支護(hù)，保證單體液壓支柱的初撐力≥90kN，壓力大的地段要加大支護(hù)密度。在收尾時必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做到“三直”、“兩平”、“兩暢通”。收尾時，加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的檢修工作，保證設(shè)備的開機(jī)率。加強(qiáng)對支架支護(hù)情況的檢查，并保證液壓泵站的壓力不得低于30MPa。工作面收尾時采用錨網(wǎng)繩聯(lián)合護(hù)頂方式支護(hù)。工藝流程：鋪網(wǎng)—連網(wǎng)—鋪繩—臨時支護(hù)—打錨桿（錨索）。建議可提前在不影響采掘銜接的基礎(chǔ)上，可在停采線處掘一條撤架通道，撤架通道采用錨網(wǎng)梁索聯(lián)合支護(hù)，進(jìn)一步增加工作面設(shè)備搬家時的安全性和提高工作面煤炭回收率。

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1 工程背景

青東煤礦位于安徽省濉溪縣境內(nèi)，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)年限69年，礦井于2010年開始生產(chǎn)，是淮北礦業(yè)集團(tuán)的主力生產(chǎn)礦井。目前開采7號煤層和8號煤層，兩者的賦存特征和層位關(guān)系如圖1所示。

從圖1中可以看出，7號煤層和8號煤層間距變化較大，但是最薄的地方僅為13m左右。為了實(shí)現(xiàn)高瓦斯煤層8號煤層的安全開采，降低煤層中的瓦斯?jié)舛群蜌怏w壓力，將首先開采7號煤層（解放層），并通過7號煤層對8號煤層進(jìn)行瓦斯抽放作業(yè)。

2 理論分析

為了利用好解放層開采方法，需要知道在開采7號煤層過程中，8號煤層的圍巖應(yīng)力分布情況以及抽采過程中的瓦斯?jié)舛茸兓闆r。因此，通過FLAC數(shù)值模擬軟件，可以得到7號煤開采過程中8號煤層采場圍巖應(yīng)力變化的理論值。模型的建立是以正在開采的828工作面為工程背景的，工作面傾斜長度假定為120m，工作面從10m推進(jìn)至160m以遠(yuǎn)。其中當(dāng)工作面推進(jìn)60m時的采場圍巖應(yīng)力分布情況如圖2所示[8]。

從圖2中可以看出，較粗的黑線代表8號煤層，較細(xì)的黑線代表7號煤層，7號煤層中間的白色部分代表開采過的煤層。由于解放層7號煤層的開采，打破了圍巖應(yīng)力原來的平衡狀態(tài)，8號煤層的壓力得到了釋放，從而有利于瓦斯氣體的排出，降低煤層瓦斯?jié)舛取?/p>

3 工程實(shí)踐

實(shí)際開采過程中，8號煤層的瓦斯賦存壓力得到釋放以后，利用7號煤層已經(jīng)開采的工作面向8號煤層施工抽取瓦斯的長鉆孔，并持續(xù)不間斷地抽放8號煤層中賦存的瓦斯。通過對鉆孔抽取的瓦斯量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到瓦斯抽排量額變化情況如圖3所示。

從圖3中可以看出，隨著7號煤層工作面的不斷推進(jìn)，鉆孔瓦斯抽取量也在逐步攀升，并達(dá)到一定的量值后基本平衡。這說明，7號煤層開采對于8號煤層瓦斯的釋放具有促進(jìn)作用，解放層開采取得了預(yù)期效果。

4 結(jié)語

（1）通過數(shù)值模擬分析得到，高瓦斯煤層開采過程中，可以通過開采解放層對目標(biāo)煤層的采場圍巖進(jìn)行卸壓，降低圍巖應(yīng)力。

（2）工程實(shí)踐結(jié)果表明，解放層工作面的開采可以促進(jìn)目標(biāo)煤層的瓦斯抽排，降低瓦斯?jié)舛龋瑸檫M(jìn)一步開采打好安全基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃光利.硯石臺煤礦急傾斜俯偽斜上保護(hù)層開采保護(hù)范圍研究[D].重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

[2]孟戰(zhàn)成，魏風(fēng)清，史廣山，等.近距離上保護(hù)層開采保護(hù)范圍研究[J].煤炭工程，2013（3）：51-53+56.

[3]杜庫實(shí).上保護(hù)層開采下伏煤巖層卸壓范圍研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013，41（S2）：176-178+181.

[4]田坤云，孫文標(biāo)，魏二劍.上保護(hù)層開采保護(hù)范圍確定及數(shù)值模擬[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，32（1）：7-13.

[5]田坤云，唐現(xiàn)奇，劉志源，等.上保護(hù)層開采的保護(hù)效果及裂隙帶分析[J].煤炭工程，2014，46（4）：71-73.

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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采掘工作面布局的合理調(diào)整，中厚煤層開采工藝逐步由分層開采、走向短、傾向短、爆破落煤向一次采全高、長走向、大采長、綜合機(jī)械化方向發(fā)展，但前期遺留的下分層煤炭資源仍需開采，為了減少煤炭資源浪費(fèi)，下分層開采要從增加采長上下功夫，采用跨區(qū)段開采。這樣一來區(qū)段老空積水的處理就成了一個新的問題。近幾年來，全國煤礦連續(xù)發(fā)生了多起一次死亡10人以上的特大水災(zāi)事故，損失之嚴(yán)重、教訓(xùn)之深刻，提醒我們對防治水工作必須保持高度警惕，下面結(jié)合我礦實(shí)際研究如何探放老空水。

0.概況

戊9-10-14052工作面位于戊四采區(qū)東翼中部，為戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面的下分層，跨戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱布置，其上下階段的上分層均已回采。東為戊二采區(qū)、西與戊四高強(qiáng)皮帶，戊四軌道相鄰，南為劃歸興東一礦回采的戊9-10-14031工作面，北為戊9-10-14091工作面（于2002年11月回采）。其風(fēng)機(jī)巷分別平行于戊9-10-14051工作面風(fēng)巷、戊9-10-14071機(jī)巷，設(shè)計(jì)可采走向長度510m，傾角長度164m，工作儲量23萬噸，煤層傾角34~38°，見巷道布置平面示意圖1。

該工作面東部相鄰戊二采區(qū)，距采區(qū)邊界煤柱40m，北部位于戊9-10-14071工作面中下部，處于戊9-10-14071工作面積水線以上。從戊9-10-14052工作面機(jī)巷南部拐切眼掘進(jìn)時，切眼將通過戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱進(jìn)入戊9-10-14051工作面老空積水區(qū)。其積水區(qū)的標(biāo)高為-204.4~-214.8m，高差10.4m。積水水壓為1.1kg/cm2，積水面積約4875m2，采高取其平均值1.85m，儲水系數(shù)0.2，按體積法計(jì)算積水量為2000m3，將對戊9-10-14052切眼掘進(jìn)造成水害威脅。

因此，在戊9-10-14052切眼掘進(jìn)過戊9-10-14051老空區(qū)前，必須把2000 m3老空積水放出，必須對戊9-10-14051采空區(qū)積水進(jìn)行有效的探放水，保證安全施工。否則一旦發(fā)生突水，將淹沒戊9-10-14052機(jī)巷近300m巷道，礦工人身安全受到極大威脅。

1.1探放水地質(zhì)條件特點(diǎn)

探放水見切眼剖面圖2，其特點(diǎn)如下：

（1）切眼煤層傾角大（34~38°）。

（2）切眼跨戊9-10-14051工作面和戊9-10-14071工作面下分層掘進(jìn)。

（3）探水位置在戊9-10-14071工作面和戊9-10-14051工作面區(qū)段保護(hù)煤柱中。

1.2探放水關(guān)鍵性問題

（1）探眼的布置與角度的準(zhǔn)確性。科技論文。

（2）怎樣控制老空水的流量問題。

（3）在煤層中布置探水孔，怎樣防止探眼被老空水刷大，老空水大量涌出問題。科技論文。

根據(jù)以上地質(zhì)條件及關(guān)鍵問題，我們進(jìn)行了專門研究，制定了實(shí)施方案。

2.探放水設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)主要為切眼集中探放水。

2.1掘進(jìn)到切眼時的探放水

在機(jī)巷掘至切眼位置時，在機(jī)巷下幫做一個水泵窩，要求水泵窩深3m，寬3m，水泵窩底板低于巷道底板1m。

2.2排水設(shè)施及排水路線

（1）切眼施工到探放水位置后，在切眼右?guī)弯佋O(shè)一趟搪瓷溜子槽，直至切眼下口泵窩，搪瓷溜子槽必須上壓下，嚴(yán)禁反壓，保證探放出的水不沖刷巷道幫及底板。

（2）水量預(yù)計(jì)及水泵選型 根據(jù)戊910-14051工作面采空區(qū)積水情況分析，孔口管采用Φ75mm鋼管，單孔流量為10-20m3/h，水泵選用QBK100/40型兩臺（1臺備用），從水泵上排出一趟Φ50mm水管到戊四軌道排水溝中。

2.3鉆孔設(shè)計(jì)

在切眼工作面布置3個鉆孔，分別為上孔、左下孔、右下孔，鉆孔在掘進(jìn)工作面呈三角形布置，上孔開孔處距離頂板1m，下面兩孔距離頂板1.5m，鉆孔終端在戊9-10-14051工作面采空區(qū)頂板以下0.5m處，鉆孔的設(shè)計(jì)參數(shù)見表1，鉆孔布置平面示意圖見圖3。

表一鉆孔參數(shù)表

2.4鉆機(jī)選擇

鉆探老空水時采用功率為4KW煤電鉆，由開孔至孔深7m用Φ89mm鉆具，里段采用鉆桿Φ42mm麻花鉆具。

3.探水前準(zhǔn)備工作

1、鉆機(jī)、注漿泵必須提前運(yùn)輸?shù)轿唬由想娫矗囘\(yùn)轉(zhuǎn)，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。科技論文。

2、開孔前重新核對鉆孔方位、傾角，準(zhǔn)確無誤后開孔，先施工上部孔，后施工下部孔，鉆孔直徑為110mm，打入7m時停止鉆進(jìn)，準(zhǔn)備下套管。

3、固定套管在75mm鋼管外口2m范圍內(nèi)纏上海帶，將鋼管置入鉆孔內(nèi)，用注漿泵將水泥砂漿從Φ75mm鋼管壓入，見水泥砂漿從鋼管外緣流出孔口時停止注漿。鉆孔結(jié)構(gòu)及孔口裝置見示意圖4所示。

4、試壓。待固定套管水泥砂漿養(yǎng)護(hù)24小時后，套管外口接測壓表，進(jìn)行壓力測試，調(diào)節(jié)水壓直到套管內(nèi)水壓上升到3kg/cm2時停止試壓，試壓時，如果壓力值小于3kg/cm2套管外漏水，采取重新注漿加固措施，直至套管外不漏水為止。

4.探水

探放水用Φ42mm麻花鉆具從套管中鉆孔，鉆進(jìn)過程中，如果水量不大，繼續(xù)鉆進(jìn)，如果明顯頂鉆，水壓增大，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，待水壓、水量穩(wěn)定后，慢慢退出鉆具，關(guān)閉閥門，穩(wěn)定10分鐘，記下水壓值，開始正常排水，在排水期間，可根據(jù)實(shí)際情況用閥門控制流量，保證探水工作萬無一失。

5.探放水關(guān)鍵性問題及注意事項(xiàng)

1、由于探放水在兩個區(qū)段保護(hù)煤柱中進(jìn)行，壓力非常大，因此，對于探放水位置前后的巷道必須加強(qiáng)支護(hù)。

2、必須對水文地質(zhì)情況準(zhǔn)確掌握，否則有可能出現(xiàn)技術(shù)性失誤。

3、要準(zhǔn)確計(jì)算探眼處的煤層傾角等參數(shù)，否則有可能出現(xiàn)探不到水，誤認(rèn)為無水而造成突水事故。

4、下套管的角度準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到能否探出老空水，因此，套管安設(shè)必須準(zhǔn)確。

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廣西崇左市六湯稀土礦屬于南方離子吸附型稀土礦床，采用先進(jìn)的原地浸出工藝進(jìn)行開采。主要應(yīng)用礦床中的稀土離子具有可交換、吸附的特性，在浸出液的作用下被交換吸附出來，達(dá)到開采利用的母的。原地浸出工藝涉及礦床地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、采礦、選礦、冶煉、化學(xué)、流體力學(xué)、環(huán)境科學(xué)、安全科學(xué)等多專業(yè)的綜合性學(xué)科。在開采過程中不破壞地貌、不產(chǎn)生礦石搬運(yùn)、不產(chǎn)生排土問題，直接從礦床中回收有價金屬，屬于綠色開采工藝。根據(jù)其開采工藝條件，在生產(chǎn)過程中，依然存在著如何提高回收率及更好保護(hù)環(huán)境的問題。本文就崇左市六湯稀土礦開采過程中對回收率及環(huán)境影響的影響因素進(jìn)行分析并提出解決的方法。

1、崇左市六湯稀土礦的開采工藝

本礦山采用原地浸出工藝，其工藝技術(shù)路線為：網(wǎng)井布液、靜壓滲液、負(fù)壓封底、綜合收液：即將浸礦液通過網(wǎng)格布置的注液井注入天然埋藏條件下的風(fēng)化礦體；浸礦液在靜壓滲浸條件下，在滲流場中滲透，礦石由非飽和狀態(tài)過渡到飽和狀態(tài)，滲流場由不穩(wěn)定過渡到穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生穩(wěn)定流動。在此過程中環(huán)境，浸礦液中的陽離子與礦物中的稀土離子發(fā)生交解作用，稀土離子進(jìn)入溶液，形成稀土母液；浸出的稀土母液或沿天然基巖隔水層面流向集液溝，并匯集到集液池，或向負(fù)壓收液面集中（即礦層底部收液坑道），并沿負(fù)壓收液系統(tǒng)，最后匯集到集液池，再輸送到水冶車間進(jìn)行處理：母液凈化后加入沉淀劑使稀土沉淀，然后將稀土沉淀物過濾，灼燒而得到混合氧化稀土。原山浸析采礦工藝流程，如下圖：

2、開采過程中，影響回收率的因素及應(yīng)對措施

2.1 根據(jù)本礦山應(yīng)用的原地浸出開采方案，可以知道，對于稀土的回收主要是通過浸出液在流經(jīng)含稀土礦的礦層時，稀土離子與浸出液中的陽離子（NH4+）產(chǎn)生交換，稀土離子隨著浸出液（母液）一起集中回收。具體表現(xiàn)為:浸出液從注液井(孔)中,沿風(fēng)化礦物的孔隙進(jìn)入礦體,并附著在吸附了稀土離子的礦體表面;溶液在重力和壓力作用下,在孔隙和裂隙中擴(kuò)散,并擠出孔裂隙水;溶液中活動性更強(qiáng)的陽離子與礦物表面的稀土離子發(fā)生交換解析作用,并使稀土離子進(jìn)入溶液,生成孔裂隙稀土母液,形成原地浸析層;不斷加注的新鮮溶液,擠出已發(fā)生了交換作用的稀土母液,并與礦物里層尚未發(fā)生交解作用的稀土離子,發(fā)生交解作用。擠出的地下水及形成的母液到達(dá)礦體地下水位后, 逐步提高原地浸出采場內(nèi)的地下水位,形成原地浸析采場內(nèi)的母液飽和層,當(dāng)飽和層所形成的地下水坡度達(dá)到一定的角度(>15°)時,可形成采場內(nèi)較穩(wěn)定的母液地下徑流, 在水封閉的條件下,在整個原地浸析過程(注液與注頂水過程)中,母液流向設(shè)置在采場下部的集液溝中。在這過程中，稀土回收率的影響因素有：①浸出液與礦床中稀土的接觸和交換問題（即浸出率問題）。②浸出排管、孔深、孔距、注液方式等原因，而導(dǎo)致浸出時存在浸出盲區(qū)。③在注液后，浸出液往浸出區(qū)外漂移，使得母液回收率低。

針對上述三點(diǎn)，通過試驗(yàn)，采用如下應(yīng)對措施：采用增加布液點(diǎn)、減小孔深、孔距和孔徑、減少加液量等方法,即采用低液固比、高濃度浸出劑、多布液點(diǎn)、少加液量的方法，浸出液按照“先上后下”、“先濃后淡”、“先液后水”的三先原則注液,可以減小浸出盲區(qū), 提高浸出率論文格式。采用從生產(chǎn)井抽取的液量要略大于注入的液量（這樣就給礦體中的液體施加了一個向生產(chǎn)井流動的動力）；在礦體周邊注入聚合物, 做一道注漿幃幕（防止浸出劑向礦體外漂移）；圍繞礦體周邊鉆一些保護(hù)井, 向這些井注入水,把浸出劑驅(qū)回礦體；利用監(jiān)測井監(jiān)測可能發(fā)生的浸出劑的漂移,以便及時采取預(yù)防措施，防止浸出液產(chǎn)生向浸出區(qū)外漂移。有效地保證了母液的收集。

2.2沉淀過程中對回收率的影響及對應(yīng)措施

對于整體礦山而言，除了開采過程中的浸出率、母液收集率對稀土回收率的影響外，在沉淀過程中也有損失。在浸出的母液當(dāng)中含有很多的非稀土雜質(zhì),為保證產(chǎn)品的質(zhì)量,在沉淀前必須先除雜。在除雜的過程中環(huán)境，會有部分稀土隨著雜質(zhì)沉淀而產(chǎn)生裹脅損失。對此類損失，采用的措施為：①在原地浸出時控制浸出劑的濃度及酸度，盡量減少母液中的雜質(zhì)；②在除雜過程中嚴(yán)格控制沉淀劑的質(zhì)量和數(shù)量，并嚴(yán)格控制PH值，盡量減少裹帶損失。母液經(jīng)除雜完成后成為合格的稀土母液，合格母液加入碳銨沉淀形成碳酸鹽沉淀，最后將碳酸鹽沉淀經(jīng)板框壓濾機(jī)過濾即得到碳酸稀土產(chǎn)品。在這個過程中產(chǎn)生的損失主要為：在沉淀工序時因沉淀不完全而造成稀土損失;在壓濾工序時有少量的稀土碳酸鹽細(xì)粒透濾,形成壓濾脫水損失。針對此類損失，采用的措施有：①在碳銨沉淀時，控制母液的稀土濃度、PH值、碳銨的添加狀態(tài)、加入量及加入方式，使其結(jié)晶良好；②在壓濾時選用合適的濾布，并將濾液放到沉淀池，使微小顆粒進(jìn)行再沉淀。

3、開采過程中，影響環(huán)境的因素及應(yīng)對措施

原地浸出技術(shù)屬于綠色開采技術(shù)，但在開采的過程中，如操作不當(dāng)，也會產(chǎn)生環(huán)境事故。主要產(chǎn)生的環(huán)境事故為：山體滑坡和母液滲漏。

產(chǎn)生環(huán)境事故的主要原因有：①在離子交換過程中，部分細(xì)粒粘土隨著浸出液一起流走，改變了礦層的力學(xué)性質(zhì)，使巖體變得疏松；②由于注液時液面控制不當(dāng),使浸出液與表土發(fā)生明顯的激烈化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,并使表土不斷遭到侵蝕、剝落，堵塞微細(xì)孔，使浸出液在表土匯集，下滑力大于礦層的結(jié)構(gòu)力；③出現(xiàn)穿井現(xiàn)象，注入的溶液不再是滲流，而是穿流,加大了對礦層破壞能力；④最后灌頂水時流量及位置不當(dāng)，使本因交換而結(jié)構(gòu)力降低的礦層的壓力過大。⑤集液溝滲液面不夠或沒有挖穿全風(fēng)化礦層，使礦層飽和水位不斷升高環(huán)境，增大了巖體的負(fù)荷。

根據(jù)上述對環(huán)境影響的原因，采用如下的應(yīng)對措施：①注液井中注液面要嚴(yán)格控制在表土層以下,禁止浸出液注入表土層與全風(fēng)化層的過濾帶中,以免發(fā)生氣泡堵塞與固體堵塞現(xiàn)象；②增加集液溝滲液面積，并在開挖時一定要將全風(fēng)化礦層挖透,并使其在全風(fēng)化礦層有一定高度的滲液面；③開挖集液副溝并對集液溝進(jìn)行支護(hù)，保證其牢固，防止出現(xiàn)事故而導(dǎo)致母液滲漏；④做好防洪設(shè)施，把排洪系統(tǒng)按當(dāng)?shù)刈畲笥炅吭O(shè)計(jì)施工；⑤保證浸出液通暢同時，嚴(yán)格控制注液井液面高度；⑥在礦體周圍，灌混凝土樁，保護(hù)好礦體。

4、結(jié)語

原地浸出技術(shù)屬于綠色開采技術(shù)，適合于崇左六湯稀土礦的開采，在開采的過程中，只要密切關(guān)注到上述對回收率及環(huán)境影響的因素，并做好相應(yīng)的防范措施，就能有效地保護(hù)了環(huán)境，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及環(huán)境效益。 使企業(yè)成為環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的企業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]湯詢忠,李茂楠.離子型稀土礦原地浸析采場的監(jiān)測.礦冶工程,2001,21(4):10～12

[2]湯詢忠,李茂楠,楊殿.離子吸附型稀土礦原地浸析采礦方法.礦業(yè)研究與開發(fā),1997,17(2):1～4

[3]湯洵忠,李茂楠,楊殿.原地浸析采礦方法在龍南稀土礦區(qū)的推廣與應(yīng)用.見:第六屆全國采礦學(xué)術(shù)會議論文集.中國礦業(yè),1999:96～98

[4]湯洵忠,李茂楠,楊殿.離子型稀土礦分類之淺見.湖南有色金屬,1998(6):1～4

[5]礦產(chǎn)資源綜合利用手冊編輯委員會礦產(chǎn)資源綜合利用手冊[M] 北京:科學(xué)出版社,2000

篇5

近年來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design，簡稱CAD)在世界各國得到了廣泛使用，它是利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和圖形處理能力，對產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、分析、修改與優(yōu)化，綜合了計(jì)算機(jī)和工程制圖知識，并且隨著計(jì)算機(jī)硬件性能和軟件功能的不斷提高而逐漸完善。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是由美國公司開發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包，具有體系結(jié)構(gòu)開放、使用方便、便于掌握等優(yōu)點(diǎn)，并能夠繪制平面與三維圖形、渲染圖形、標(biāo)注尺寸以及打印和輸出圖紙。

從上世紀(jì)80年代至今的有關(guān)文獻(xiàn)資料來看，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在國內(nèi)外礦山開采設(shè)計(jì)中的應(yīng)用日益廣泛。作為一種精確、高速的新型設(shè)計(jì)工具，已被廣大工程技術(shù)人員所接受，并對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與手段提出了挑戰(zhàn)。目前，它已被礦床開采設(shè)計(jì)的各個分支和側(cè)面廣泛應(yīng)用，并取得了很好的效果。

一、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)組成及采礦設(shè)計(jì)理念

計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)一般以有著圖形功能的交互計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，包括：計(jì)算機(jī)主機(jī)、圖形輸入板、圖形顯示終端、掃描儀、繪圖儀、磁帶機(jī)、打印機(jī)以及其他各種軟件。利用交互系統(tǒng)開展采礦設(shè)計(jì)，可以邊設(shè)計(jì)，邊構(gòu)思，邊畫樣，邊修改，隨時可以從終端屏幕看到每一步操作的顯示結(jié)果。典型的設(shè)計(jì)包括：(1)設(shè)計(jì)者接受任務(wù)，了解甲方對礦山的功能、經(jīng)濟(jì)、制造技術(shù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)等方面的要求。(2)方案設(shè)計(jì)。一方面來自設(shè)計(jì)方的要求，另一方面來自工程師的知識、理念，包括功能的滿足，技術(shù)的可行以及其他需要等。(3)驗(yàn)證、修改、定型。將設(shè)計(jì)對象表達(dá)出來，并根據(jù)功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、審美等方面的詳細(xì)要求和數(shù)據(jù)，對其進(jìn)一步修改，適之處予以完善，細(xì)節(jié)予以補(bǔ)充，最后定型。(4)將設(shè)計(jì)果制作成技術(shù)文件，一般包括三視圖、部件圖、剖面以及各種說明等。

二、如何使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

每個人都知道，礦山開采的目標(biāo)是要開采出礦石，而礦山工程設(shè)計(jì)，是工程師、設(shè)計(jì)人員應(yīng)用技術(shù)手段改變礦山環(huán)境。滿足政府、企業(yè)以及特定人群要求的一種高智能勞動。因此，采礦設(shè)計(jì)的任務(wù)：一是必須開采出高質(zhì)量的礦石；二是有效地保護(hù)工程結(jié)構(gòu)，使其能夠承受自然界與人工開采的壓力，長期而可持續(xù)地發(fā)展；三是必須保證以盡可能低的代價和成本，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，保證工程建設(shè)的安全和后續(xù)作業(yè)的開展。

實(shí)踐證明，采用CAD進(jìn)行采礦可以提高采礦設(shè)計(jì)水平與設(shè)計(jì)質(zhì)量，不但能夠使常規(guī)設(shè)計(jì)效率得到有效地成千上百倍的提高，還能夠在手工設(shè)計(jì)時代根本無法想象的設(shè)計(jì)空間展開自由翱翔的翅膀。由于設(shè)計(jì)工程師思想、理念、習(xí)慣、表達(dá)方式的不同，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)使用計(jì)算機(jī)輔助部分與其余部分之間接口的描述方法也難以取得一致。所以，設(shè)計(jì)工程師在開展設(shè)計(jì)之前，要對每一個項(xiàng)目進(jìn)行深入的了解。比如，礦山所處的地質(zhì)地貌、水文環(huán)境、開采方式、巷道走向、設(shè)備選型、提升機(jī)械甚至礦山復(fù)綠等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百戰(zhàn)百勝。”在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)工程師要做好一周就以下幾個方面的工作：

1.認(rèn)真做好設(shè)計(jì)方案。接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，首先要運(yùn)用自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和知識進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思。在這個過程中要進(jìn)行技術(shù)決策，確定設(shè)計(jì)原則，同時對今后設(shè)計(jì)過程和要完成的設(shè)計(jì)有個整體認(rèn)識。包括：一是下大力氣廣泛收集有關(guān)采礦的背景資料與工程信息，認(rèn)真開展調(diào)查研究，了解與掌握地質(zhì)勘探、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、礦產(chǎn)利用指標(biāo)、礦床儲量、礦山生產(chǎn)力等等信息；二是分析研究已經(jīng)取得成功并在實(shí)踐中得到證明的同類設(shè)計(jì)資料以及相關(guān)知識，取人之長，補(bǔ)己之短，學(xué)習(xí)和參考成功的經(jīng)驗(yàn)，開展設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行構(gòu)思。才能厚積而薄發(fā)，最后確定設(shè)計(jì)方案。

2.對每一個工程結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析。其目的是要確定設(shè)計(jì)方案中有關(guān)工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力載荷、約束條件等，這是采礦設(shè)計(jì)中很重要的一個方面，不能有半點(diǎn)馬虎。

3.掌握設(shè)計(jì)采礦圖的全過程。在實(shí)際工作中，具體方案的設(shè)計(jì)往往與繪制同步進(jìn)行，因此，必須對設(shè)計(jì)采礦圖的全過程嚴(yán)格掌握，不得有一絲的大意。

4.繪制施工圖。這是采礦設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)，要以詳盡體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖為目的。工程師長期的實(shí)踐采礦設(shè)已形成了行業(yè)的圖樣表達(dá)習(xí)慣和約定，因此對施工圖的繪制要能體現(xiàn)這一特點(diǎn)。

5.進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)分析，這是設(shè)計(jì)的重中之重，根據(jù)設(shè)計(jì)階段的不同對概算和預(yù)算進(jìn)行分析。概算是確定項(xiàng)目投資、編制和安排建設(shè)計(jì)劃的依據(jù)；預(yù)算是施工圖設(shè)計(jì)文件的組成部分，是確定工程造價、考核工程成本和經(jīng)濟(jì)性的重要組成因素。

總之，此系統(tǒng)研究的目的是輔助設(shè)計(jì)者完成工程方案的設(shè)計(jì)，模擬設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业乃季S進(jìn)行工作。因此，從這一意義上來說，采礦CAD系統(tǒng)是對采礦設(shè)計(jì)專家的思維模擬。

三、采礦CAD技術(shù)特點(diǎn)分析

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇，一要考慮行業(yè)特點(diǎn)；二要考慮技術(shù)發(fā)展水平。盡管21世紀(jì)新的技術(shù)已經(jīng)向三維實(shí)體、可視化和集成化發(fā)展，但對礦山行業(yè)而言，還有很長的路要走。所以，系統(tǒng)的定位必須重視企業(yè)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀。一般來講，CAD技術(shù)在國內(nèi)外礦山的應(yīng)用有以下特點(diǎn)：

一是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。主要通過使用CAD系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)過程更加客觀、、準(zhǔn)確、高效和規(guī)范。所以，采礦CAD的設(shè)計(jì)一定要考慮礦山設(shè)計(jì)規(guī)范和工程師的設(shè)計(jì)習(xí)慣。

二是富有實(shí)效與連續(xù)性。無論是地質(zhì)、采礦、測量，還是選礦之間的信息處理、傳輸更富于時效性和可連續(xù)性，更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的集成化和數(shù)據(jù)的共享。

三是加強(qiáng)采礦CAD系統(tǒng)的通用性和可移植性。由于行業(yè)差異與體差異，以及在生產(chǎn)過程中需處理的瞬息萬變的信息差異，使得這種D技術(shù)在礦山行業(yè)的應(yīng)用研究中具有較強(qiáng)針對性，可移植性相對較差。所以，必須采用圖形處理方法、圖形環(huán)境以及數(shù)據(jù)接口技術(shù)研究。

四是從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行研究。由于二維方式下的礦山CAD軟件的應(yīng)用研究有利于與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式銜接，也符合目前礦山計(jì)算機(jī)技術(shù)水平。所以，要擯棄過分追求“三維實(shí)體設(shè)計(jì)”的思想，從礦山的實(shí)際需要出發(fā)進(jìn)行開發(fā)和研究。

五是與時俱進(jìn)，積極研究。目前CAD軟件開發(fā)正處在一個由二維平面的設(shè)計(jì)模式向三維空間的設(shè)計(jì)模式過渡。由于存在技術(shù)上的障礙，一時間還難以完成。但是筆者認(rèn)為，只要我們與時俱進(jìn)，努力學(xué)習(xí)，認(rèn)真研究三維實(shí)體構(gòu)模技術(shù)、基于GIS的礦山空間工程數(shù)據(jù)技術(shù)等，就一定能夠使礦山設(shè)計(jì)的水平大大提高。

從目前文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際應(yīng)用情況來看，采礦CAD軟件的開發(fā)和應(yīng)用還存在著許多問題，比如，基礎(chǔ)研究較少，尤其是很少從理論、技術(shù)和方法上展開研究。對圖形數(shù)據(jù)的規(guī)范化及其表示方法研究不夠，沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循，等等，這些都是CAD技術(shù)在采礦技術(shù)應(yīng)用中遇到的問題與障礙。

“大江東去浪淘盡，千古風(fēng)流人物”。時代在發(fā)展，科技在進(jìn)步。綜上所述，目前CAD技術(shù)正朝著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。作為CAD系統(tǒng)的支撐環(huán)境，開放的操作系統(tǒng)，如：WINDOWS、UNIX將是今后CAD系統(tǒng)的主流；實(shí)用性更強(qiáng)的編程與數(shù)據(jù)庫技術(shù)將為該系統(tǒng)的發(fā)展作出新貢獻(xiàn)。我們期待著計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)為礦山建設(shè)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建宏.可視化集成采礦CAD系統(tǒng)研究[D].中南大學(xué)博士論文,2002,3.

[2]楊義輝.采礦CAD可視化集成系統(tǒng)研究[D].西安科技大學(xué)碩士論文,2006,4.

[3]馬江平.露天礦地質(zhì)CAD軟件系統(tǒng)的開發(fā)[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士論文,2005,5.

[4]張善心.填采礦法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)研究.2010,5.

篇6

關(guān)鍵詞 礦山充填開采；正六邊形進(jìn)路；圍巖穩(wěn)定性；數(shù)值分析

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

Multi-factor approach on a regular hexagon surrounding rock stability of backfill mining

Xu Zhi-li,Lu Wen-chao,Chen Chang-feng

(Civil Engineering College of Qingdao UniversityQingdaoShandong266033)

【Abstract】Study approach using hexagonal fill mining method in mining in the mine, combined with the finite element software ANSYS and finite difference software FLAC3D coupled modeling and analysis, consider the depth, grade and backfill surrounding rock to rock stability ratio factor of influence, combined with analyzes obtained in the mining process of the law to restrict the role of a good roof settlement terms, stress is gradually transferred from the mine to the surrounding sides of the room, to the excavation of the latter from the mining areas of stress concentration area must be in multiples of stope width Department, and is located at the level of the middle layer; with depth deepened, reducing the level of surrounding rock and backfill ratio decreases, the plastic zone height and area increases for the future fully into efficient mechanized mining production operations and reduce exploitation of filling technology cycle operation time, provide technical support.

【Key words】Mine backfill mining;Regular hexagon approach;Surrounding rock stability;Numerical analysis

1. 前言

本文采用正六邊形進(jìn)路開采充填法在礦山回采中的運(yùn)用，結(jié)合ANSYS和FLAC3D進(jìn)行耦合數(shù)值模擬，考慮埋深、圍巖級別和充填體配比對開采過程中圍巖穩(wěn)定性影響，研究其破壞方式和破壞機(jī)理，分析了頂板沉降、應(yīng)力場轉(zhuǎn)移規(guī)律和塑性區(qū)分布規(guī)律，為將來礦山全面步入高效機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)和減少開采充填工藝循環(huán)作業(yè)時間，提供技術(shù)保障。

2. 礦體開采條件和采礦方法

礦體的上、下盤均為圍巖，下向傾斜進(jìn)路開采嗣后全尾砂充填法采用仿生學(xué)原理，將進(jìn)路斷面設(shè)計(jì)為正六邊形斷面，使采空區(qū)充填后呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而改變其受力狀態(tài)，提高圍巖穩(wěn)定性，控制地應(yīng)力作用。進(jìn)路布置為相鄰進(jìn)路在垂直高度上交錯半層，隔一采一，每回采一層下降高度2.6m，采場階段高度32m，盤區(qū)采用脈內(nèi)外聯(lián)合采準(zhǔn)系統(tǒng)，下降16m設(shè)置一條分段道，其與斜道相連接，斷面為邊長3m，高5.2m（寬*高）。

3. 分析模型

3.1模型建立。

運(yùn)用ANSYS軟件與FLAC3D軟件耦合建模，先在ANSYS軟件中建立模型并劃分網(wǎng)格，后運(yùn)用專門的接口軟件將其導(dǎo)入FLAC3D軟件，采用等效平面應(yīng)變模型。巖體開挖僅在局部范圍產(chǎn)生，距開挖區(qū)范圍至少3倍其寬處，應(yīng)力、應(yīng)變變化很小，可忽略不計(jì)。本章數(shù)值模擬模型遵循該原則，開挖區(qū)上下、左右均建立3倍開挖區(qū)尺寸，以符合圣維南原理。采用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則，此破壞準(zhǔn)則為可能屈服面內(nèi)極限面，工程運(yùn)用該準(zhǔn)則是偏于安全的。模型的尺寸為：

3.2力學(xué)參數(shù)。

計(jì)算所采用力學(xué)參數(shù)是經(jīng)過室內(nèi)力學(xué)實(shí)驗(yàn)所得并通過Heok-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則折減后得到的巖體力學(xué)參數(shù)(數(shù)值模擬中圍巖和充填體的物理力學(xué)參數(shù)表見表1)。

3.3模型邊界條件。

模型邊界條件為兩側(cè)限制X方向約束，底端為固定約束，模型頂端施加荷載按照具體開挖方案而定。

4. 模型方案及計(jì)算結(jié)果分析

4.1模型方案。

設(shè)計(jì)方案是取13分層，每分層分為兩步開挖和兩步充填，共有26步，加上初始原巖應(yīng)力場模擬，總開挖步驟為28步。具體步驟見下表2和圖1：

4.2計(jì)算結(jié)果分析。

（1）位移場分析。

通過上圖2～4可以看出，開挖前兩步的頂板沉降量比較小，隨著開挖充填的不斷進(jìn)行，在開挖第二分層中的正六邊形進(jìn)路礦房時，第3、4步開挖后的頂板沉降量有急劇增大的變化，此后開挖充填過程中，未出現(xiàn)沉降值劇烈變化、平穩(wěn)增加。隨著埋深加深、圍巖級別的降低和充填體配比的減小，沉降量逐漸增大，且埋深越大，圍巖級別越低和充填體配比越小，沉降曲線變化越陡。

（2）應(yīng)力場分析。

從圖4～7中可以看出，從豎向壓應(yīng)力變化過程看，開挖前兩分層中，豎向應(yīng)力隨著充填體配比降低而增大，且第一分層開挖壓應(yīng)力是在增大的。隨著開挖充填的不斷進(jìn)行，應(yīng)力重新分布，由于充填體有效地緩解了側(cè)壁的應(yīng)力集中現(xiàn)象，初期應(yīng)力集中區(qū)在近開挖區(qū)兩側(cè)處，第6開挖步的壓應(yīng)力均急劇減小，隨后逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展，因埋深加深，圍巖應(yīng)力釋放增大；圍巖級別的降低，其承受應(yīng)力的能力下降，圍巖釋放應(yīng)力也減小；充填體配比減小，膠凝材料少，其抗壓強(qiáng)度降低，承受應(yīng)力的能力降低，圍巖釋放的應(yīng)力越小，所以隨著埋深加深應(yīng)力增大，隨著圍巖級別降低和充填體配比減小應(yīng)力值減小。且至開挖后期，應(yīng)力集中區(qū)距開挖區(qū)一定倍數(shù)礦房寬，隨著埋深加深、圍巖級別增大和充填體配比提高離開挖區(qū)越遠(yuǎn)，位于中間層同一水平處。

（3）塑性區(qū)分析。

從塑性區(qū)分布看，開挖第一分層時，礦房兩側(cè)出現(xiàn)剪切塑性區(qū)，但并不影響開挖過程中的圍巖穩(wěn)定性；由于第二分層的開挖，減小了開挖區(qū)的橫向約束，致使第4步開挖后，出現(xiàn)較大范圍的剪切塑性區(qū)現(xiàn)象。隨著開挖充填的不斷進(jìn)行，由于開挖區(qū)兩側(cè)圍巖一直受到較大的應(yīng)力影響，以致開挖區(qū)兩側(cè)圍巖的剪切塑性區(qū)破壞高度和面積隨著埋深加深、圍巖級別降低和充填體配比降低而增大。塑性區(qū)產(chǎn)生是從與開挖區(qū)外相鄰礦房的一幫以45°角向上，另一側(cè)則在開外區(qū)外與該開挖分層礦房底板同一水平位處與45°向下不斷擴(kuò)展（單數(shù)開挖步，塑性區(qū)向開挖區(qū)的左邊向上擴(kuò)展，雙數(shù)開挖步，塑性區(qū)向開挖區(qū)右邊擴(kuò)展），總體上呈現(xiàn)剪切塑性區(qū)；開挖后期，在中間層的兩側(cè)圍巖均有較大的塑性區(qū)。

5. 結(jié)論

(1) 從頂板沉降方面，隨著開挖過程的不斷進(jìn)行，沉降量隨著埋深的加深、圍巖質(zhì)量的降低和充填體配比的減小而逐漸的增大，且沉降曲線的斜率也是逐漸的變陡，在開挖至第三分層以后，沉降量未出現(xiàn)較大的起伏波動，且平緩增加。

(2) 從應(yīng)力場方面，開挖初期，應(yīng)力主要是由與開挖區(qū)相鄰的圍巖承受，之后隨著開挖充填的不斷進(jìn)行，應(yīng)力重新分布，逐漸再向兩側(cè)轉(zhuǎn)移，隨著埋深的加深、圍巖質(zhì)量的提高和充填體配比的增大，這種轉(zhuǎn)移的程度也是逐漸增大的，且出現(xiàn)的應(yīng)力集中區(qū)位于為中間開挖層同一水平處。

(3) 從塑性區(qū)分布方面，起期的塑性區(qū)較小，出現(xiàn)在礦房的兩側(cè)幫，隨著開挖充填過程的不斷進(jìn)行，塑性區(qū)出現(xiàn)在開挖區(qū)兩側(cè)的圍巖上，分別以45°向上下不斷擴(kuò)展，且隨著埋深的加深、圍巖質(zhì)量的降低和充填體配比的減小，塑性區(qū)的高度、面積和影響的范圍都是在增大的。

參考文獻(xiàn)

［1］嚴(yán)體. 龍首礦下向進(jìn)路式充填法采場結(jié)構(gòu)參數(shù)研究［D］. 昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006：8～14.

［2］蔡美峰，何滿潮等. 巖石力學(xué)與工程［M］. 北京:科學(xué)出版社，2002：307～347.

［3］李旭鋒. 軟巖硐室圍巖變形破壞機(jī)理的理論分析［J］. 山西煤炭，2014，34(8)：11～13.

［4］曹樹剛. 傾斜礦層采場底板巖層控制的研究［C］. 第六次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集，2000：738～741.

［5］蔣宇靜，宋振騏. 巷道頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定性的極限分析法［J］. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998，1：16～24.

［6］姚高輝，吳愛祥等. 破碎圍巖條件下采場留存礦柱穩(wěn)定性分析［J］. 北京科技大學(xué)學(xué)報，2011，33(4)：400～405.

篇7

1、課題的提出

淮北礦業(yè)集團(tuán)臨渙煤礦Ⅱ726里工作面里段機(jī)巷走向長315米，里段風(fēng)巷走向長364米，受地質(zhì)條件影響，外段機(jī)巷、風(fēng)巷與里段機(jī)巷、風(fēng)巷成250角向下施工，為了提高煤炭采出率，里段機(jī)巷采完后需要旋轉(zhuǎn)回采，受地質(zhì)條件的影響，我公司綜采工作面走向長度都比較短，造成裝面和收作較為頻繁，造成接替緊張，大大浪費(fèi)了人力、物力及各種費(fèi)用的支出，嚴(yán)重制約了煤炭開采整體效益的提高。針對此情況，Ⅱ726里工作面采用旋轉(zhuǎn)技術(shù)，把里段走向?yàn)?30米和外段走向?yàn)?30米的兩個工作面設(shè)計(jì)成為一個綜采工作面，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)回采，取得了較好的效果。

2、研修的過程

2.1、工作面概況

Ⅱ726里綜采工作面由于受F4斷層影響，初期設(shè)計(jì)分里、外段兩個面開采，后期經(jīng)技術(shù)論證，改造成一個綜采工作面，工作面在向前推進(jìn)330米后，風(fēng)、機(jī)巷均向下旋轉(zhuǎn)25度（見平面布置圖）布置，使兩段連成一個整體，采取旋轉(zhuǎn)開采（甩采）方式采煤。

該面地質(zhì)構(gòu)造較簡單，煤層賦存較穩(wěn)定，厚度在0.7—3.3米，使用的是ZY6800—14/28型的綜采支架支護(hù)，一次采全高。機(jī)巷安裝一部轉(zhuǎn)載機(jī)和150皮帶機(jī)配套運(yùn)煤，出煤系統(tǒng)簡單。

2.2、甩采難點(diǎn)分析

⑴、機(jī)巷轉(zhuǎn)載機(jī)的過渡：由于轉(zhuǎn)載機(jī)的彎曲度很小，應(yīng)視為整體設(shè)備，整體過機(jī)巷拐點(diǎn)較困難，必須預(yù)先考慮好解決辦法。

⑵、工作面在旋轉(zhuǎn)采煤時，主要是甩上段，要提前考慮到運(yùn)輸機(jī)下滑。

⑶、確定甩采位置，測算出旋轉(zhuǎn)采煤時，風(fēng)、機(jī)巷的進(jìn)度比。

⑷、旋轉(zhuǎn)采煤時，極易造成支架擠架、咬架現(xiàn)象，要制定防止擠、咬架和調(diào)整支架的的措施。

⑸、旋轉(zhuǎn)采煤期間論文下載，由于機(jī)巷進(jìn)度小，機(jī)頭要長時間停止不動，易造成壓力集中；工作面甩點(diǎn)支架進(jìn)度小，易造成煤幫片幫、掉頂現(xiàn)象，因此要有工作面機(jī)頭和工作面甩點(diǎn)的管理措施。

2.3、解決措施

⑴、考慮到轉(zhuǎn)載機(jī)整體過渡很困難，采取在外機(jī)巷提前安裝一部轉(zhuǎn)載機(jī)辦法解決，這樣等工作面推進(jìn)到拐點(diǎn)后，把原來的轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶機(jī)拆除，工作面運(yùn)輸機(jī)直接與新安裝的轉(zhuǎn)載機(jī)搭接好，就可從外機(jī)巷系統(tǒng)出煤了。

⑵、綜采工作面正常推進(jìn)時，工作面運(yùn)輸機(jī)上、下竄容易控制，一旦甩采時就容易出現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)上、下竄動問題。該面主要是甩上段，解決運(yùn)輸機(jī)下竄問題采取三種辦法：一是在甩上段之前，我們采取先甩機(jī)頭，使工作面車先上竄到最短點(diǎn)（轉(zhuǎn)載機(jī)拔到緊貼機(jī)巷上幫時，工作面運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)合理搭接，此時機(jī)頭最短），再開始甩采機(jī)尾；二是甩采期間采取單向移運(yùn)輸機(jī)，即全部從甩點(diǎn)向機(jī)尾移車（出現(xiàn)煤層片幫，不易單向移車時，在移車前先在甩點(diǎn)處向下，每間隔3—5米，用預(yù)先準(zhǔn)備好的推移油缸打好斜撐，用于控制運(yùn)輸機(jī)下滑）；三是提前擴(kuò)工作面下幫，增大機(jī)巷寬度，保證機(jī)頭一旦下滑時，下幫有足夠的空間，便于行人安全。

⑶、確定合適的甩采位置，就可以確定機(jī)、風(fēng)巷的進(jìn)度比。由于外機(jī)巷旋轉(zhuǎn)25度，當(dāng)工作面機(jī)頭不動，該工作面斜長為154米，風(fēng)巷至少要多推進(jìn)60米，工作面才能甩至垂直外機(jī)巷。考慮到甩采期間會出現(xiàn)擠架、咬架現(xiàn)象，甩采時必須適當(dāng)?shù)夭赏希员阏{(diào)整支架位置和方向。所以，工作面必須在距機(jī)巷拐點(diǎn)一定距離時就開始甩采。實(shí)際工作中我們?nèi)?0米，這樣，甩采期間機(jī)、風(fēng)巷的進(jìn)度比就可以算出為10：70=1：7。圖中線段1為初甩回采線，線段3為甩正后回采線。

⑷、甩采時支架極易發(fā)生擠、咬現(xiàn)象，我們分三個階段對支架進(jìn)行調(diào)整，來解決支架擠、咬現(xiàn)象。初調(diào)階段：主要措施是：采煤機(jī)必須割通刀，不得在工作面中部返刀，采取單向移車，控制運(yùn)輸機(jī)下滑，要從機(jī)頭向機(jī)尾移車，嚴(yán)禁從中間向兩端移車；在調(diào)斜過程中，要保證支架高度，以便于調(diào)斜移架和移機(jī)尾，并不斷調(diào)整支架方向，使其擺動一定的角度；嚴(yán)格掌握甩點(diǎn)抵車距離，并按扇形調(diào)斜要求依次割掉三角煤，完成進(jìn)刀。工作面只能出現(xiàn)一處小彎，避免出現(xiàn)較大彎曲，造成嚴(yán)重的擠、咬架事故；嚴(yán)格控制采高，確保割煤過程中頂、底板平整。調(diào)采階段：每次割完煤，都要從機(jī)尾開始，由上向下逐架調(diào)整支架的尾部，使支架的尾部上擺一定的角度，這樣在下次移架時支架就會改變運(yùn)行軌跡，運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)生向下的推力，達(dá)到控制其上竄的目的（向上移運(yùn)輸機(jī)時，運(yùn)輸機(jī)上竄）。還能起到調(diào)整支架的間距作用，可有效地防止擠架現(xiàn)象。調(diào)整階段：當(dāng)工作面甩采到預(yù)定的甩采線時，應(yīng)多進(jìn)通刀，全面調(diào)整支架的狀態(tài)、間隙、高度和運(yùn)輸機(jī)的直度，使工作面調(diào)整到正常位置，進(jìn)入正常回采階段。

⑸、甩采時工作面有兩處管理難度較大不應(yīng)忽視：即工作面的甩點(diǎn)和機(jī)頭部位。工作面甩點(diǎn)由于受調(diào)整移車距離限制，支架經(jīng)常不能移到位，煤幫極易出現(xiàn)端面距，造成空幫掉頂，此處必須采取人工做窯方法，超前加強(qiáng)管理；另外，工作面機(jī)頭部位，由于進(jìn)度較慢，空間跨度較大論文下載，長時間處在壓力很大的地帶，也必須加強(qiáng)支護(hù)管理，保證機(jī)頭有足夠的高度，確保正常出煤、運(yùn)料、行人的安全。

3、甩采效果

Ⅱ726里綜采面從10年2月4日開始甩采，采前編制了較詳細(xì)的補(bǔ)充措施。安監(jiān)、技術(shù)、調(diào)度三家職能單位，三班有人跟班到現(xiàn)場，施工單位嚴(yán)格按照措施執(zhí)行，甩采非常順利，雖然中間也出現(xiàn)過我們預(yù)計(jì)到的運(yùn)輸機(jī)下滑、擠架、甩點(diǎn)片幫，支架調(diào)向困難等問題，由于處理方法得當(dāng)，執(zhí)行措施堅(jiān)決，現(xiàn)場管理到位，所遇問題都能迎刃而解。我們原先預(yù)計(jì)，在甩采期間因受到斷層影響，增大甩采難度，影響進(jìn)度，實(shí)際生產(chǎn)中，由于斷層落差不大，影響很小。到2月21日該面就已經(jīng)甩采到位。歷時時間短，效果明顯。

4、經(jīng)濟(jì)效益

⑴綜采工作面旋轉(zhuǎn)開采技術(shù)應(yīng)用便取得圓滿成功，達(dá)到了技術(shù)研究的目的，為我礦今后綜采工作面甩采技術(shù)的推廣與應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)效益不可估量。

⑵綜采工作面采取甩采技術(shù)，為我礦綜采設(shè)計(jì)探索出一條新的成功之路，同時將為緩解我礦采掘接替的被動局面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，具有良好的社會效益。

⑶綜采工作面采取甩采技術(shù)，即省去綜采工作面的改造、搬家、收作、安裝等一系列的繁瑣程序，又節(jié)省了大量的人力物力及各種費(fèi)用的支出，具有長期的經(jīng)濟(jì)效益。

5、結(jié)論

⑴綜采工作面采用甩采技術(shù)工藝是合理的，并取得了成功。

⑵該采煤技術(shù)工藝適應(yīng)性廣，除了頂板極其破碎的工作面，甩采難度較大，不宜使用此法外，其它類型的頂板工作面均可采用。

⑶適宜綜采一次采全高煤層，各種類型的綜采支架都可采用，效果顯著。

篇8

煤礦掘進(jìn)行業(yè)中，在礦藏區(qū)域遇到斷層結(jié)構(gòu)是非常常見的。由于斷層區(qū)域在礦藏的分布上存在著復(fù)雜性，也會因此導(dǎo)致安全事故的。近年來的露天煤炭資源開采工作中，開采作業(yè)量增加，但是，資源量逐漸減少。為了增加開采量，就需要實(shí)施深度開采，煤礦開采環(huán)境區(qū)域復(fù)雜。當(dāng)遇到斷層結(jié)構(gòu)的時候，就必然會在開采作業(yè)中存在諸多的安全隱患。這就需要采用合適的掘進(jìn)技術(shù)通過斷層區(qū)，不僅可以提高開采效率，避免礦藏資源浪費(fèi)，而且還要提高巷道掘進(jìn)的安全系數(shù)，對促進(jìn)中國企業(yè)的發(fā)展意義重大。

一、產(chǎn)生斷層的原因

在地層中產(chǎn)生斷層是較為常見的。不同的地質(zhì)環(huán)境，地層的結(jié)構(gòu)是有所不同的。當(dāng)?shù)貧ぷ儎又校翆咏Y(jié)構(gòu)就會相應(yīng)地發(fā)生變化，斷層也是一種土層結(jié)構(gòu)。在地質(zhì)環(huán)境中，煤炭層是其中的一個重要組成部分，當(dāng)然也會存在斷層的問題。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)變動的過程中，土層經(jīng)過擠壓運(yùn)動之后看煤炭層就會產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。斷層的煤礦包括有兩種，即地上斷層和地下斷層。露天煤礦即為地上斷層，地下的煤礦層是本論文重點(diǎn)討論的問題。

二、產(chǎn)生斷層的征兆

在開采煤礦的過程中，掘進(jìn)作業(yè)得到很深之處，能夠遇到斷層是較為常見的。任何事物都有其產(chǎn)生的規(guī)律，斷層的產(chǎn)生亦是如此，必然會存在產(chǎn)生的征兆。

其一，當(dāng)有斷層產(chǎn)生的時候，在巷頂板底板就會存在節(jié)理化的現(xiàn)象，而且非常明顯。這種現(xiàn)象越是顯著，就越可以證明距離斷層已經(jīng)非常近了。

其二，通過觀察煤層頂板的變化和煤層底板的變化也可以對斷層進(jìn)行斷定。如果頂板和底板的標(biāo)高有很大的變化的時候，就意味著煤層有斷層產(chǎn)生。

其三，如果煤體逐漸柔軟而且有破碎的現(xiàn)象，伴隨有滑面，就說明距離斷層已經(jīng)很近了。

其四，通常煤礦出現(xiàn)斷層的時候，在其附近的底踴嵊旭拗濉O锏讕蚪工作人員如果發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，就要注意距離斷層已經(jīng)非常近了。

三、通過斷層的技術(shù)

（一）通過小型的斷層結(jié)構(gòu)的技術(shù)

巷道掘進(jìn)作業(yè)中所遇到的斷層結(jié)構(gòu)，如果超過35m則屬于是大型的斷層結(jié)構(gòu)，沒有超過35m則屬于是小型的斷層結(jié)構(gòu)。對于小型的斷層結(jié)構(gòu)，如果采用斷層作業(yè)方法就會消耗大量的資金，得不償失。如果不采用斷層作業(yè)技術(shù)，就會使煤礦掘進(jìn)無法通過。對于小型的斷層結(jié)構(gòu)，要通過可以采用后退挑定法和后退臥底法。

所謂的“后退挑定法”，是將開采的煤層向上移動，后退一段距離之后將頂板挑到斷層的頂面，是斷層的頂板處于巷道的底部，以使支護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。之后就可以繼續(xù)掘進(jìn)了。

所謂的“后退臥底法”，就是當(dāng)掘進(jìn)挖掘到斷層之下的時候，需要向下延伸巷道，使底板延伸到煤層的上層，對巷道進(jìn)行穩(wěn)固處理，之后就可以繼續(xù)掘進(jìn)了。

（二）通過大型的斷層結(jié)構(gòu)的技術(shù)

煤礦掘進(jìn)中，如果巷道掘進(jìn)已經(jīng)超過了35m，即為大型的斷層結(jié)構(gòu)。要順利地通過大型的斷層結(jié)構(gòu)，就需要采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，即先導(dǎo)硐，之后進(jìn)行注漿處理。對于斷面的輪廓線進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以參考巷道成型之后的1.5m距離進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種設(shè)計(jì)方式，可以使得巷道內(nèi)的距離超過2m。當(dāng)所有的這些工作完成之后，就可以采用鉆孔注漿技術(shù)進(jìn)行加固處理。

當(dāng)施工完成之后，就可以進(jìn)行混凝土止?jié){墊安裝了。通常混凝土止?jié){墊需要安裝在距離斷層大約10m的位置。在巷道內(nèi)還要在10m以內(nèi)采用噴漿技術(shù)做好封閉工作。當(dāng)所有的這些工作完成后，就要進(jìn)行打孔注漿作業(yè)，對于噴漿的密度以及深度都需要根據(jù)斷層結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度精心處理。

四、煤礦巷道掘進(jìn)的過程中通過過斷層所采用的技術(shù)

（一）做好前期準(zhǔn)備工作

其一，做好作業(yè)現(xiàn)場的勘察工作，將工作方案制定出來。對于專業(yè)技術(shù)人員和作業(yè)人員合理安排，專業(yè)技術(shù)人員針對勘察中所獲得的信息將具體的作業(yè)方案制定出來，交由審核部門，經(jīng)過審核確認(rèn)之后，就可以組織施工，并做好施工監(jiān)督工作。

其二，當(dāng)巷道掘進(jìn)作業(yè)的位置距離斷層大約20m的時候，掘進(jìn)的速度就要降低，并在掘進(jìn)的過程中還要對作業(yè)環(huán)境進(jìn)行勘察，根據(jù)勘察所獲得的結(jié)果對作業(yè)的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，還要將所獲得的數(shù)據(jù)信息傳輸給有關(guān)部門，使部門的工作人員對斷層的情況做出分析，以調(diào)整作業(yè)方案，對施工進(jìn)度做出新的要求，保證作業(yè)安全。

其三，掘進(jìn)作業(yè)中，要對斷層的厚度予以關(guān)注。如果發(fā)現(xiàn)斷層的厚度存在異常，要立即停止掘進(jìn)作業(yè)，對作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行勘察，特別要考察瓦斯情況以及地下水的情況，根據(jù)考察所獲得的結(jié)果將解決方案制定出來。

其四，掘進(jìn)巷道之前要開展探孔和卸壓孔工作，由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員對整個的工作過程都要進(jìn)行檢查并詳細(xì)記錄檢查中所獲得的數(shù)據(jù)信息，特別要對巷道的變化詳細(xì)記錄。對于礦石層所具備的特性以及煤層的特性都要上報給有關(guān)部門，同時還要做好通風(fēng)工作，防治突發(fā)性事件發(fā)生。進(jìn)行鉆孔挖掘中，要嚴(yán)格按照技術(shù)要求執(zhí)行，以防止由于質(zhì)量問題導(dǎo)致風(fēng)險。鉆孔作業(yè)中如果有水產(chǎn)生，就要記錄好出水的部位，將詳細(xì)的信息向有關(guān)部門報告，以采取有效的技術(shù)措施。

（二）掘進(jìn)作業(yè)中需要采取的技術(shù)措施

其一，在斷層面進(jìn)行巷道掘進(jìn)作業(yè)中，要做到一邊施工，以便勘探。在鉆井勘探的過程只能過，所探測的部位為作業(yè)面前面的2m以外。如果所探測到的煤層的厚度已經(jīng)超過2m，就要將掘進(jìn)作業(yè)停止，采用鉆孔的方式卸壓。如果在作業(yè)所在位置與斷層之間的距離不超過5m，鉆孔作業(yè)就要立即停止，采用通過斷層的技術(shù)措施。

其二，對于超過煤層厚度一半的斷層，而沒有達(dá)到斷層的一倍厚度，需要進(jìn)行卸壓鉆孔。鉆孔的方法是在煤層頂板的0.5m之處向另一個煤層鉆孔。鉆孔的深度為20m，鉆孔的數(shù)量為8個，還要從斷層處煤的厚度挖鉆孔，保證斷層面后的8m左右的煤巖層得到控制。鉆孔之間的距離為2.5m，平均每一排鉆孔為3個。

其三，如果斷層的落差非常大，已經(jīng)達(dá)到煤層厚度的一倍，就要在鉆孔卸壓的過程中改變作業(yè)的傾斜角。卸壓鉆孔的位置要與斷層面的距離超過3m以上，當(dāng)然還要根據(jù)鉆孔的實(shí)際對其數(shù)量加以確定。

結(jié)語

綜上所述，煤礦企業(yè)要增加煤炭資源的供應(yīng)量，以滿足各方面需求，就要進(jìn)行深入開采。這不僅對掘進(jìn)技術(shù)水平的要求很高，而且開采的速度也要增加，作業(yè)的危險系數(shù)也會相應(yīng)地增加。特別是在煤礦掘進(jìn)過程中遇到斷層的時候，就更需要采用科學(xué)的方法通過斷層，不僅可以提高煤炭資源的開采量，還可以確保作業(yè)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]申家志.巷道掘進(jìn)過斷層方法及技術(shù)措施研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（9）：129-130.

[2]胡永，童輝.實(shí)現(xiàn)煤礦巷道快速掘進(jìn)技術(shù)措施分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（27）：12.

篇9

煤與瓦斯突出是突出礦井開采過程中防治難度最大的災(zāi)害之一。近年全國發(fā)生的煤礦瓦斯重特大事故大多是煤與瓦斯突出事故，因此防治煤與瓦斯突出是煤礦通風(fēng)安全工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1礦井概況

大河邊煤礦位于貴州省六盤水市鐘山區(qū)境內(nèi)，隸屬于水城礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司。礦井屬煤與瓦斯突出礦井。礦井布置方式為斜井開拓，煤礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，可采煤層4層，分別為la}}a，11#，13#煤層，層間距均在10一20m,2003年經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院鑒定為煤與瓦斯突出礦井，突出煤層為13#煤層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤與瓦斯突出60%左右發(fā)生在石門揭穿突出煤層;35%左右發(fā)生在突出煤層掘進(jìn)工作面;;5%左右發(fā)生在突出煤層采煤工作面。

2防治煤與瓦斯突出的區(qū)域措施

優(yōu)先實(shí)施開采保護(hù)層，并在開采保護(hù)層的同時利用底板瓦斯巷預(yù)抽被保護(hù)層的瓦斯的區(qū)域性防突措施，針對局部煤柱在開采過程中采取瓦斯抽采的局部補(bǔ)充防治突出措施，以優(yōu)化設(shè)計(jì)治本為主。

1)開采保護(hù)層:大河邊煤礦主采的煤層為1，7“,11",13#煤層，開采順序?yàn)樽陨隙碌摹跋滦惺健遍_采，即先開采保護(hù)層1",7#,11煤層，最后開采有突出危險的13“煤層。

2)底板瓦斯巷預(yù)抽瓦斯:在進(jìn)行生產(chǎn)布局設(shè)計(jì)時，考慮設(shè)計(jì)底板專用瓦斯抽采巷，提前安排施工，從底板專用瓦斯抽采巷布置穿層鉆孔穿透煤層進(jìn)行預(yù)抽，并保證預(yù)抽時間達(dá)6個月以上，當(dāng)采掘工作面掘進(jìn)和回采時煤層瓦斯已達(dá)到抽采指標(biāo)的要求。

3)在采掘工作面的設(shè)計(jì)過程中，優(yōu)先考慮防治煤與瓦斯突出的要求，盡量避免留設(shè)煤柱，若必須留設(shè)煤柱時，所留設(shè)煤柱寬度與鄰近層不得大于20開采上保護(hù)層時，在底板瓦斯抽采巷道內(nèi)施工穿層鉆孔進(jìn)人煤層，可以達(dá)到一條抽采瓦斯巷道為多層煤抽放瓦斯服務(wù)的目的，如圖1所示。

3消突效果分析

通過開采保護(hù)層后，使被保護(hù)層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放，被保護(hù)層中對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煤體充分卸壓，減弱了發(fā)動突出的主要動力。另外，因煤體卸壓后會產(chǎn)生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，成為瓦斯釋放通道，煤層內(nèi)吸附瓦斯不斷轉(zhuǎn)換為游離狀態(tài)，高壓瓦斯的大量釋放，使煤層瓦斯含量和壓力降低，同時增加煤體強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了消除突出危險。

消突效果檢驗(yàn):在開采過程中，采掘工作面每推進(jìn)50m應(yīng)用鉆屑指標(biāo)法對工作面連續(xù)進(jìn)行2次區(qū)域性消突效果檢驗(yàn)，每次檢驗(yàn)驗(yàn)證都為無突出危險。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯后，從未發(fā)生過鉆屑量和鉆屑解吸指標(biāo)K，值超過規(guī)定的現(xiàn)象。而且11#煤層開采后掘進(jìn)13“煤層時，掘進(jìn)過程中采用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行效果檢驗(yàn)，最大鉆屑量S~均小于6kg/m和鉆屑解吸指標(biāo)K,值小于0.5mIJ(g"min}"})。

4嚴(yán)格管理制度

煤與瓦斯突出的防治工作堅(jiān)持“預(yù)防為主，綜合治理”的原則，結(jié)合井下地質(zhì)條件和安全狀況，采取可行有效的防治突出措施，制訂專項(xiàng)防治煤與瓦斯突出管理制度，與責(zé)、權(quán)、利相結(jié)合，分工明確、責(zé)任到人，嚴(yán)格管理。若因安全管理措施不到位或管理不善造成煤與瓦斯突出事故的，必須嚴(yán)格追究責(zé)任。

篇10

ZZS6000/17/37型四柱支撐掩護(hù)式液壓支架是針對大同煤礦集團(tuán)公司燕子山礦高產(chǎn)高效綜采工作面研制的,該支架已在頂板不太破碎、采面條件較好的中厚煤層工作面得到推廣應(yīng)用。1998年,經(jīng)山西省科委組織鑒定,該支架的支護(hù)性能已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2　設(shè)計(jì)要求

(1)支架架型必須適應(yīng)大同煤田中厚煤層“兩硬”(硬頂板、硬煤)地質(zhì)條件,支護(hù)強(qiáng)度>0.8MPa,支架抗頂板冒落矸石沖擊能力要強(qiáng),可靠性要高。

(2)支架有效支護(hù)高度應(yīng)滿足大同煤田大多數(shù)中厚煤層的開采高度要求,適用范圍要廣,配套性能要好。

(3)支架必須有較高的可靠性,其耐久性指標(biāo)必須高于國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)1倍以上,力爭向國際水平接近。

(4)支架自重控制在17t左右,以便于工作面設(shè)備搬家及降低支架造價。

3　技術(shù)措施

(1)優(yōu)化架型,適應(yīng)“兩硬”的地質(zhì)條件

大同煤田中厚煤層頂板較硬,直接頂和老頂冒落困難,冒落時塊度較大。高產(chǎn)高效工作面由于移架速度快,如果放頂不及時,則采空區(qū)容易形成較大面積的懸頂,可能對支架造成沖擊破壞。因此,選擇了四柱支撐掩護(hù)式架型,如圖1所示,采用緊湊型結(jié)構(gòu)布置:①調(diào)整四連桿機(jī)構(gòu)參數(shù),最大限度地減少支架后部掩護(hù)梁的外露量,降低頂板冒落時大塊矸石對支架沖擊破壞的可能性;②支架后排立柱靠近頂梁后部布置,以提高頂梁后端的切頂能力,促使采空區(qū)堅(jiān)硬的懸頂及時垮落。

該支架的結(jié)構(gòu)形式,可減少頂板冒落矸石對支架的沖擊破壞,并可提高支架的支護(hù)性能。

(2)合理確定支護(hù)高度,提高支架的適用性通過對大同煤礦集團(tuán)所屬井田中厚可采煤層的情況分析,確定支架的有效支護(hù)高度范圍為2000～3500mm,該高度可涵蓋多數(shù)中厚煤層的開采高度范圍;并確定支架的頂梁長度、端面距參數(shù),使支架能夠與800mm和630mm兩種截深的滾筒采煤機(jī)相配套。從而使該支架在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi)可以作為大同煤礦集團(tuán)公司兩硬條件中厚煤層的主力生產(chǎn)架型。

(3)采用楔型結(jié)構(gòu)頂梁

頂梁是支架支護(hù)頂板的重要部件,其結(jié)構(gòu)形式與工作面配套設(shè)備、頂板條件相互適應(yīng)的程度對管理好頂板有著重要影響。與800mm截深電牽引采煤機(jī)(MG680WD型)、830mm大斷面輸送機(jī)(SGZ830/630型)相配套的ZZS6000/17/37型液壓支架,其頂梁長度大,特別是頂梁前排立柱前部無支撐段長(2495mm)。論文格式，煤礦。論文格式，煤礦。若采用傳統(tǒng)的鉸接式結(jié)構(gòu)頂梁,則前梁尖端對頂板的支護(hù)力不足,不利于頂板管理;若采用整體結(jié)構(gòu)頂梁,則由于頂梁長度大,受井型條件限制,支架運(yùn)輸、搬家都困難。論文格式，煤礦。因此,ZZS6000/17/37型支架摒棄上述兩種結(jié)構(gòu)形式的頂梁,采用了兼具鉸接式頂梁和整體頂梁雙重優(yōu)點(diǎn)的楔型結(jié)構(gòu)頂梁,從而解決了在配套設(shè)備尺寸較大的情況下,頂梁能有效地控制頂板。論文格式，煤礦。

楔形結(jié)構(gòu)頂梁利用機(jī)械自鎖原理,通過調(diào)節(jié)頂梁體內(nèi)楔形調(diào)節(jié)塊的位置來調(diào)整支架頂梁的狀態(tài),使其前梁部分既能象鉸接式前梁一樣擺動,適應(yīng)頂板的起伏變化,又有整體頂梁對頂板支護(hù)的效果,頂梁尖端支護(hù)力可達(dá)1902～2195kN。該型頂梁已獲得我國第一個液壓支架楔形結(jié)構(gòu)頂梁國家實(shí)用新型專利。

(4)優(yōu)化支架結(jié)構(gòu),提高支架可靠性

①優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)參數(shù),改進(jìn)支架的受力分配,避免結(jié)構(gòu)件承受不必要的外界載荷。在整個支護(hù)范圍內(nèi),連桿的最大受力始終控制在支架工作阻力的1倍以下。

②優(yōu)化支架四連桿機(jī)構(gòu)參數(shù),避免臨界尺寸,將支架主要部件間鉸接孔與銷軸的間隙由傳統(tǒng)的2mm減小到1mm以內(nèi),保證支架按設(shè)計(jì)的四連桿參數(shù)要求工作。

③采用抗拉強(qiáng)度為800MPa的高強(qiáng)度材料,提高了支架的可靠性,大大降低了支架的自重。

ZZS6000/17/37型支架樣機(jī)在國家支護(hù)設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行了型式試驗(yàn),順利通過模擬井下條件的耐久性試驗(yàn),其主要技術(shù)參數(shù)為:

支架高度　1700～3650mm

支護(hù)強(qiáng)度 0.81～0.91MPa

工作阻力 6000kN

支架重量 17500kg

4結(jié)語

1996年7月,首批103架ZZS6000/17/37型液壓支架在大同煤礦集團(tuán)公司晉華宮礦投入井下工業(yè)性試驗(yàn),試驗(yàn)期間,支架經(jīng)受了工作面初次來壓與周期來壓的考驗(yàn),其初撐力、工作阻力、支護(hù)能力、移架速度均滿足了生產(chǎn)要求,頂板維護(hù)效果良好,工作面日產(chǎn)量可≥6700t,達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。論文格式，煤礦。

篇11

1礦井地質(zhì)概況

23101和43115工作面同屬一塊井田，四周煤體均未開采，工作面長度均在300m左右，煤厚2.0~3.0m左右，煤層傾角0~3°，采用走向長壁后退式全部垮落綜合機(jī)械化采煤法，煤層結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)理裂隙較發(fā)育，有0.2~0.8m夾矸，工作面煤層圍巖穩(wěn)定性較差。煤層埋深320m，老頂以粉、細(xì)砂巖為主，部分地段為砂質(zhì)泥巖；直接頂以砂質(zhì)泥巖，中粒砂巖為主；直接底以砂質(zhì)泥巖為主，局部相變?yōu)槟鄮r。

2覆巖破壞理論分析及實(shí)測研究

2.1導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律及覆巖“三帶”理論預(yù)計(jì)

根據(jù)“三下開采規(guī)程”和“地質(zhì)勘探規(guī)范”相關(guān)公式結(jié)合某礦實(shí)際情況得某礦冒落帶及裂隙帶高度值，具體數(shù)值見表1所示。

表1 按理論公式預(yù)計(jì)的回采工作面覆巖破壞高度

Table1The overburden failure’s height estimated by the formula

2.2現(xiàn)場實(shí)測

2.2.1實(shí)測方法

采用鉆孔沖洗液法進(jìn)行工作面覆巖破壞的現(xiàn)場實(shí)測。該方法的原理是通過觀察鉆孔鉆進(jìn)過程中鉆孔沖洗液消耗量、鉆孔水位、鉆進(jìn)速度、卡鉆、掉鉆、鉆孔吸風(fēng)等現(xiàn)象并結(jié)合巖芯觀察、地質(zhì)描述等來綜合判定垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶高度及其破壞特征。通過分析消耗量變化和鉆孔水位變化等得出導(dǎo)水裂隙帶高度及其破壞特征。

2.2.2方案設(shè)計(jì)

1）某礦43115工作面共布置鉆孔3個，其中1、2號鉆孔為采前孔，3號孔為采后孔。鉆孔平面位置如圖3.1。

2）某礦23101工作面布置采后孔1個。鉆孔平面位置如圖3.2。

圖3.1 43115工作面鉆孔平面位置示意圖圖3.223101工作面鉆孔平面位置示意圖

Figure3.1the schematic diagram of Figure3.2the schematic diagram of

drilling plane location of 43115 facedrilling plane location of 23101 face

3.1冒落帶高度確定

1）某礦43115工作面：根據(jù)寸探03號鉆孔，當(dāng)鉆孔鉆進(jìn)至孔深90.5m處時，鉆孔出現(xiàn)塌陷夾鉆，根據(jù)此情況初步確定某礦3-1煤層采動后上覆巖層的冒落帶深度在90.5m以下，根據(jù)鉆孔所在工作面埋深101.6m，所以冒落帶的高度是11.1m，厚度為采高的5倍。

2）某礦23101工作面：根據(jù)寸探01號鉆孔，當(dāng)鉆孔鉆進(jìn)至孔深314.5m處時，鉆孔出現(xiàn)掉鉆，由鋼絲繩吊著打，鉆孔內(nèi)不通水，初步確定某礦3-1煤層采動后上覆巖層的冒落帶深度在314.5m以下，根據(jù)鉆孔所在工作面埋深為327m，所以冒落帶的高度是9.5m，厚度為采高的3.17倍。

3.4 導(dǎo)水裂隙帶高度確定

1）某礦43115工作面：當(dāng)鉆孔鉆進(jìn)至孔深74.1m處時，鉆孔水位埋深明顯增大，鉆孔出現(xiàn)漏孔，沖洗液消耗量從0.2m3?h-1迅速增加到4.0m3?h-1，以后一直保持漏孔。當(dāng)鉆孔繼續(xù)鉆進(jìn)至孔深90.5m處時，鉆孔出現(xiàn)塌陷夾鉆。可以確定某礦3-1煤層采動后上覆巖層的彎曲沉降帶深度為0.00~74.1m，導(dǎo)水裂隙帶深度為74.1~90.5m。

2）某礦23101工作面：當(dāng)鉆孔鉆進(jìn)至孔深178.0m時，鉆孔水位埋深迅速增大，測不到水位，同時鉆孔出現(xiàn)漏孔，從0.48m3?h-1迅速增加到5.0m3?h-1，以后一直保持漏孔。當(dāng)鉆孔繼續(xù)鉆進(jìn)至孔深314.5m處時，鉆孔出現(xiàn)掉鉆，鉆頭由鋼絲繩吊著繼續(xù)打鉆，但是鉆孔內(nèi)不返水。

初步確定某礦3-1煤層采動后上覆巖層的彎曲沉降帶深度為0.0~178.0m，導(dǎo)水裂隙帶深度為178.0~314.5m。

3.5覆巖破壞特征分析

某礦43115工作面裂采比達(dá)10.3，符合軟弱~中硬條件下裂采比為9~18，冒采比達(dá)3.8，屬正常范圍。按照上述2個規(guī)程中硬覆巖條件計(jì)算的導(dǎo)水裂隙帶高度，裂采比屬正常情況。

某礦23101工作面。裂采比達(dá)48.7，遠(yuǎn)超出中硬頂板條件下裂采比12~18的范圍，甚至遠(yuǎn)超出堅(jiān)硬頂板條件下的裂采比18~28的范圍。

5主要結(jié)論

論文采用理論分析、現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法，對某礦超高導(dǎo)水裂隙帶高度影響因素進(jìn)行探討，得到結(jié)論如下：

（1）超高導(dǎo)水裂隙帶的主要影響因素為覆巖力學(xué)結(jié)構(gòu)和巖體結(jié)構(gòu)的差異。某礦43115工作面基巖強(qiáng)度大，覆巖運(yùn)動特征為薄巖層、多階段、快發(fā)展，小范圍巖石的多次垮落，巖石容易碎脹發(fā)育，及時充填采空區(qū)，緩解覆巖的破壞發(fā)育。

（2）基巖的強(qiáng)度也是超高導(dǎo)水裂隙帶形成的主要原因之一。某礦23101工作面基巖強(qiáng)度相對小，僅為43115工作面的一半，基巖中下部巖層原生裂隙發(fā)育，改變了巖體的完整形態(tài)，使之結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的變化，極易垮落。覆巖運(yùn)動特征為厚巖層，多階段、慢發(fā)展，多個巖層的同步垮落，導(dǎo)致離層空間大，覆巖破壞高度相對較大，溝通原生裂隙發(fā)育空間，導(dǎo)致裂隙帶發(fā)育超高。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉天泉等，煤礦地表移動與覆巖破壞規(guī)律及其應(yīng)用[M]，北京:煤炭工業(yè)出版社，1981.

[2] 沈光寒，李白英等.礦井特殊開采的理論與實(shí)踐[M]，北京:煤炭工業(yè)出版社，1992.

[3] 張俊云等，淺埋采場礦壓及覆巖破斷規(guī)律[J]，礦山壓力與頂板管理，1998 No.3

篇12

教研活動是教務(wù)部的常規(guī)工作，每學(xué)期開學(xué)，我積極與教務(wù)部部長商討教研活動主題與方式，在我們的共同努力下，專業(yè)室的專題教研活動提高了老師們針對一個專題進(jìn)行探索和研究的能力，使一批新教師漸漸成熟，他們主動探究、獨(dú)立工作的能力漸漸增強(qiáng)。教研活動也鍛煉了一大批老老師，課堂教學(xué)中，他們大膽嘗試，有思想，有觀點(diǎn)，更為可貴的是他們對待學(xué)術(shù)真襟懷坦蕩的態(tài)度，對別人存在的問題毫無保留地真誠地指出，也對別人提出的不同意見和建議也非常樂意接受。在這樣一個良好的學(xué)術(shù)氛圍中，老師們認(rèn)識問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力提高了，真正達(dá)到了教研為教學(xué)服務(wù)、為教師服務(wù)的目的。

三．有序組織學(xué)生論文指導(dǎo)審查工作，使之成為宣傳中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我組織油氣開采和石油工程的教師對開采06班、地質(zhì)06、鉆井06班的畢業(yè)論文進(jìn)行指導(dǎo)審查，并發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢指導(dǎo)了20位學(xué)生的畢業(yè)論文。在組織論文指導(dǎo)的過程中，學(xué)生因?yàn)楣ぷ鲘徫徊荒茈x開，不能到學(xué)校與老師面對面的交流，我們就發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，組織老師在網(wǎng)上指導(dǎo)學(xué)生修改論文，派教師到現(xiàn)場親自收取論文，本著為學(xué)生服務(wù)的態(tài)度，和老師們圓滿完成230人的論文指導(dǎo)與審查工作，按時把質(zhì)量上乘的論文提交到石油大學(xué)，為中心的勢力和教學(xué)水平做了很好的宣傳。

四．積極承擔(dān)教學(xué)培訓(xùn)任務(wù)，把課堂當(dāng)作超越自我的平臺。

今年我承擔(dān)完成的培訓(xùn)與教學(xué)任務(wù)有：

1．完成采油高級工培訓(xùn)班采油知識與技能培訓(xùn)7天，完成學(xué)時49個；

2．承擔(dān)《采油工程》、《工程流體力學(xué)》、《滲流力學(xué)》等課程的函授教學(xué)，完成課時50個。

3．在西南石油學(xué)院承擔(dān)大學(xué)生采油采氣培訓(xùn)任務(wù)，連續(xù)6周，每周6天課，歷時42天，完成學(xué)時288個。

4．假期承擔(dān)集團(tuán)公司采氣技師培訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、教學(xué)安排、教學(xué)跟蹤、現(xiàn)場考察指導(dǎo)、技術(shù)論文指導(dǎo)、技術(shù)交流的組織工作等，歷時21天。

我認(rèn)為教學(xué)是一項(xiàng)需要愛心與智慧的工作，教學(xué)中遇到的許多問題，需要依靠智慧來解決，智慧來自細(xì)心的觀察，來自于潛心地學(xué)習(xí)、勤奮地工作，來自于不斷地反思，不斷否定自我，超越自我。

教學(xué)上我可以算是一個老兵了，但我仍沒有放棄對教學(xué)基本功的訓(xùn)練，在教學(xué)中我以身作則，看重教學(xué)過程，備好課、上好課是我的追求。為此，我認(rèn)真鉆研業(yè)務(wù)，不斷提高專業(yè)水平，在課堂教學(xué)中我竭力尋找多種教學(xué)手段和技巧，以調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高教學(xué)和培訓(xùn)質(zhì)量。把課堂教學(xué)當(dāng)作展示自我才華、超越自我的平臺。

五．靜下心搞教學(xué)研究工作，使之成為實(shí)現(xiàn)自我價值的橋梁。

今年我參與了兩項(xiàng)比較大的教學(xué)研究工作，希望我們的努力能為中心的發(fā)展盡微薄之力。

1．開發(fā)申報了油田公司采油新工藝新技術(shù)培訓(xùn)教材編寫項(xiàng)目，并負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的編寫工作，目前已組織三位老師完成編輯工作。

2．參與集團(tuán)公司采氣技師培訓(xùn)教材的編寫，和四位老師一起圓滿完成任務(wù)，爭取明年初出版。

六．學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展觀，使之成為自己職業(yè)道德熏陶的信念。

半年來積極參加科學(xué)發(fā)展觀的學(xué)習(xí)，通過學(xué)結(jié)，思想認(rèn)識有了很大的提高，價值觀也有了正確的方向，對工作努力堅(jiān)持“只干不說，先干后說，干好了再說”的態(tài)度，別人不愿意做的工作，我主動承擔(dān)，別人做不了的事情，我努力去做，別人做不好的工作，我用心干好。對拿不準(zhǔn)的事情，我請教領(lǐng)導(dǎo)，對領(lǐng)導(dǎo)安排的工作，我自覺服從，不折不扣執(zhí)行，認(rèn)認(rèn)真真完成。

作為教學(xué)管理干部，我奉行“正正派派做人、誠誠懇懇待人”的原則，勇于負(fù)責(zé)任，敢于承擔(dān)責(zé)任。用自己的行動說服人，用自己的真情打動人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成為一個有大局意識，有團(tuán)結(jié)心胸，有責(zé)任心的人。

篇13

②Yongdingzhuang Coal Mine，Datong Coal Mine Group Co.，Ltd.，Datong 037003，China）

摘要： 以白洞礦C3#煤層301盤區(qū)8108工作面開采條件為基礎(chǔ)，應(yīng)用相似材料模擬方法，研究了開采后上覆巖層運(yùn)動的過程、變化及特點(diǎn)，探討了上覆巖層運(yùn)動的規(guī)律及煤壁失穩(wěn)情況；根據(jù)模擬結(jié)果，分析了開采范圍內(nèi)支承壓力峰值的變化及對頂板的影響。

Abstract: Overlying strata of No.8108 working face, 301 panel, NO.C3 coal seam in Baidong coal mine is material simulated to study the movement law and instability characteristic. Based on the test result, the change of maximum abutment pressure as well as whose effects on roof is also analyzed.

關(guān)鍵詞： 大采高 相似材料模擬 礦壓顯現(xiàn)

Key words: large mining height；similar material simulation；strata pressure behavior

中圖分類號：TD82文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）29-0019-02

0引言

實(shí)踐證明，大采高工作面礦壓顯現(xiàn)與綜放及分層開采有明顯不同[1~5]，如放頂煤開采出現(xiàn)架載荷不僅不增加反而減小5%~68%，載荷強(qiáng)度減小15%~20%，支架動載不明顯，支架前柱工作阻力大于后柱，支柱載荷中心靠煤壁等[6~7]現(xiàn)象。近年來，針對上述問題進(jìn)行了大量的理論研究，取得了重要的進(jìn)展[8~9]，然而尚不成熟。

1相似模擬的基本條件

相似材料模擬原型為白洞礦C3#煤層301盤區(qū)8108工作面，煤層最小厚度為3.6m，最大厚度為5.8m，平均厚度4.43m，煤層傾角為3.5°~7°，平均5.5°，夾石最小厚度為0.1m，最大厚度為0.7m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，直接頂砂質(zhì)泥巖，單軸抗拉強(qiáng)度為49.73Mpa，老頂為砂礫巖，單向抗拉強(qiáng)度為108.56Mpa，底板為粉砂巖，單軸抗壓強(qiáng)度為78.6Mpa，工作面平均埋藏深度為975m，走向平均長度為870m，工作面長度為181m。

2試驗(yàn)方法及模型制作

為完成上述研究內(nèi)容，本試驗(yàn)在300mm×15mm×30mm的平面應(yīng)力實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行，采用的幾何相似比為1：100。本次試驗(yàn)鋪設(shè)總厚度為150cm，在鋪設(shè)過程中，嚴(yán)格按照各煤巖層的實(shí)際尺寸折算后來施工。每次鋪設(shè)厚度為1.5cm，盡量保障平穩(wěn)均勻，每層間加云母粉使模型層理分明。各煤巖層具體用量見表1。

模型鋪設(shè)高度為150cm，這樣還有250cm的剩余高度，采用液壓油缸來加壓模擬其產(chǎn)生的壓力。由于大采高8108工作面地表為巖層，因此，250m的深度產(chǎn)生的壓力為

σ=h?γ=130×2.5×1000×9.8=2.6（MPa）

σ=h?γ=250×2.5×1000×9.8=6.1(MPa)

根據(jù)模型的尺寸，以及預(yù)定比例，實(shí)際加載壓力為

F=σ?s/1000=6.1×106×4.2×0.25/1000=6.4（KN）

模型設(shè)計(jì)方案見圖1。

為了真實(shí)反映開采過程中煤巖層應(yīng)力的變化趨勢和大小，鋪設(shè)模型時，在煤層和巖層中設(shè)置了測量應(yīng)力的基點(diǎn)，采用靈敏度極高的壓力盒來測量，共布置4條水平測線，測線間距為200mm，測線距離底板距離分別為0cm，10cm，20cm，40cm。應(yīng)力測點(diǎn)編號如圖2所示，合計(jì)應(yīng)力測點(diǎn)52個。

為了分析應(yīng)力隨開采推進(jìn)度的變化，沿開采方向上與壓力盒基點(diǎn)的布置相對應(yīng)，在兩個不同的層位設(shè)置兩排位移計(jì)，來觀測工作面開采過程中上覆巖層垂直位移的變化情況，位移計(jì)分別安設(shè)在距煤層底板16cm老頂中部位置，以及距煤層底板28cm上位老頂中部的位置，它們之間相隔20cm，老頂巖層布置10個，上位老頂巖層布置9個，共計(jì)19個位移計(jì)。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

模型中安設(shè)了壓力盒，以記錄相應(yīng)的應(yīng)力，傳感器的信號統(tǒng)一由實(shí)驗(yàn)室的YE2539數(shù)據(jù)采集器來自動采集，數(shù)據(jù)采集由計(jì)算機(jī)控制，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3.1 模型開采與煤壁失穩(wěn)移動過程描述

3.1.1 當(dāng)工作面推進(jìn)距切眼6cm（實(shí)際推進(jìn)約6m）時，此時推進(jìn)的長度等于模型的寬度，工作面直接頂和煤壁未見明顯的垮落和破壞，但煤壁上方已經(jīng)出現(xiàn)明顯離層現(xiàn)象，見圖3。

3.1.2 隨工作面推進(jìn)，當(dāng)工作面推進(jìn)8cm（實(shí)際推進(jìn)8m）時，直接頂出現(xiàn)明顯的垮落，垮落高度為1m，老頂出現(xiàn)了離層，煤壁出現(xiàn)破裂線，見圖4，此時可近似作為頂板運(yùn)動加劇，并伴隨煤壁開始失穩(wěn)的開始。

3.1.3 其后推進(jìn)16cm（實(shí)際推進(jìn)16m）停止。煤壁失穩(wěn)碎裂明顯，裂斷最先從頂部開始，裂縫延伸至頂板以下8.5cm左右，并與頂板形成70°左右夾角，實(shí)際高度1.7m，深度約為0.3~0.4cm左右，持續(xù)一段時間后煤壁順裂縫斷裂。

3.2 推進(jìn)過程中壓力傳感器數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相似模擬試驗(yàn)的過程中，可以獲得大量應(yīng)力和位移的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分類整理得到了沿工作面開采方向煤壁前方不同煤巖層中支承壓力的分布情況，見圖5為工作面初次來壓后正常開采時煤壁前方支承壓力分布情況。

從圖中可以得到如下幾點(diǎn)結(jié)論：

3.2.1 支承壓力分布范圍在工作面前方30m左右，煤壁中的支承壓力略大于頂板巖層（23cm層位為老頂巖層）中的支承壓力。

3.2.2 支承壓力在距離煤壁7m處出現(xiàn)峰值。

3.3 頂板運(yùn)移分析本次相似模擬實(shí)驗(yàn)共安設(shè)19個位移計(jì)，通過整理分析所得數(shù)據(jù)，其中有如下幾個測區(qū)的數(shù)據(jù)可以作為現(xiàn)場分析運(yùn)用。圖6、7、8、9分別為距開切眼不同距離時頂板位移變化情況。

從圖中可以看出，在工作面剛開始回采時（圖6），頂板位移很小，而且在工作面煤壁后方呈懸空狀態(tài)，位移不再急劇增加；工作面正常開采時，老頂初次垮落后（圖8，9），頂板位移量急劇增大。

通過對整個工作面開采方向上垂直位移分析，可以得出如下幾點(diǎn)基本結(jié)論：

3.3.1 頂板位移出現(xiàn)的具置不能確定，因?yàn)檠亻_采方向上地質(zhì)條件不同，其垂直位移發(fā)生的位置是不一樣的，只能給出范圍，即距工作面煤壁前方大約30～80m的位置開始出現(xiàn)位移。具體而言在那個位置出現(xiàn)依工作面的情況而定。

3.3.2 老頂發(fā)生跨落的位置也不能給出一個確切的值，只能給出相對的范圍，即采空區(qū)距離工作面煤壁大約2～20m的范圍內(nèi)老頂巖層發(fā)生跨落。道理相同，具置依具體情況而定。

3.4 上覆巖層的位移觀測與分析根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)，經(jīng)過認(rèn)真的整理，得到了上覆巖層的水平位移和垂直位移。

4結(jié)語

根據(jù)相似理論和現(xiàn)場綜合柱狀具體條件，確定開采模擬模型比例為1：100。對上覆巖層、上位老頂、老頂、直接頂、煤層和基本底六個層位進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，布置測點(diǎn)138個，通過電子經(jīng)緯儀觀測其受采動影響的位移數(shù)據(jù)變化。并在煤層上覆巖層頂板布置壓力盒傳感器和位移計(jì)，所測相關(guān)數(shù)據(jù)都經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，得到直接頂初次垮落步距31m，老頂初次垮落步距53.4m，模擬開采經(jīng)歷了10次周期垮落，平均垮落步距16.3m，老頂呈階垮落，垮落前后形狀對稱，垮落角為50°左右。煤巖層的支承壓力在距離煤壁大約30m的位置處于原巖應(yīng)力狀態(tài)，然后開始逐漸增加，直到達(dá)到峰值。支承壓力距煤壁前方大約5～7m的位置出現(xiàn)峰值。隨著開采的推進(jìn)度加大，工作面煤壁前方上覆巖層的垂直位移變化受到采動影響的范圍逐漸加大。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋振騏，趙經(jīng)徹.放頂煤開采巖層移動和礦山壓力控制[C].2000年綜采放頂煤與安全技術(shù)研討會論文集，19-26.