辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固     

汪北方  梁冰  刘维  张晶  迟海波  刘亚辉 《煤田地质与勘探》2020,48(1):145-153

随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多，复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显，已严重制约矿井安全高效生产。为此，针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题，运用数值模拟与理论分析相结合的方法，探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征，提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明:1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小；在1402工作面回采期间，距5号钻场18~6 m范围，临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布；距5号钻场6 m时，临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度，塑性区完全贯通，极易破坏失稳；现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固，动态注浆始终超前工作面10 m，通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果，保障了工作面安全回采，为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。移动阅读   相似文献   

煤层陷落柱多波地震数值模拟与成像研究     

朱广辉  韩建光  谷丙洛 《地质论评》2020,66(3):720-726

陷落柱是煤田勘探开发中常见的地质灾害体,陷落柱的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点,单纯依靠常规纵波地震勘探技术难以满足现阶段煤田精细勘探的需求。多波地震勘探技术能够获得纵波和转换波地震资料,提供更丰富的波场信息,且转换波对于埋深较浅的小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术应用到煤层陷落柱研究中,利用数值方法对煤层陷落柱进行多波地震勘探模拟研究,采用弹性波有限差分方法对构建的陷落柱模型进行多分量正演模拟,然后分别对波场分离后的PP波和PS波地震数据进行叠前深度偏移成像测试。通过对两个小尺寸陷落柱模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的煤层陷落柱探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明煤层陷落柱构造,对陷落柱取得更好的勘探效果。  相似文献   

路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究     

陈仁朋  王朋飞  刘鹏  程威  康馨  杨微 《岩土力学》2020,41(2):372-378

煤矸石作为煤层开采和洗选过程中产生的废弃料，常用于路基填筑。压实的路基煤矸石填料存在双孔隙群结构，其土-水特征曲线（SWCC）具有双台阶现象。而SWCC与土体非饱和渗透系数密切相关，对路基内部水分运移以及路基长期累积变形有重要影响。为了探究压实度、粉粒含量、最大颗粒粒径对双台阶SWCC的影响，对路基煤矸石填料进行了一系列压力板试验，并采用描述双台阶SWCC的Bi-V-G公式拟合实测SWCC，分析了模型参数变化规律。试验结果表明，粉粒含量为5%时，不同压实度试样SWCC均存在双台阶现象；粉粒含量为50%时，随着压实度增大，试样SWCC由双台阶形过渡为单台阶形，在0.90和0.95压实度之间存在一个界限值，双台阶现象消失；增大压实度、提高粉粒含量或减小最大颗粒粒径，均会使SWCC台阶高差减小。随着压实度增大或粉粒含量提高，模型参数 、 （与进气值有关的参数）和 、 （与排水程度有关的参数）值均逐渐减小，试样大、小孔隙部分均进气值增大，持水能力提高。  相似文献   

Effects of rainfall intensity and compaction on water transport from opencast coal mine soils: An experimental study     

Fengjiao Wang  Jinman Wang 《水文研究》2020,34(2):258-269

The use of heavy machinery during opencast coal mining can result in soil compaction. Severe soil compaction has a negative impact on the transport of water and gas in the soil. In addition, rainfall intensity has traditionally been related to soil surface sealing affecting water transport. To assess the effects of rainfall intensity and compaction on water infiltration and surface runoff in an opencast coal mining area, the disturbed soils from the Antaibao opencast mine in Shanxi Province, China, were collected. Four soil columns with different bulk densities (i.e., 1.4 g cm^-3, 1.5 g cm^-3, 1.6 g cm^-3, and 1.7 g cm^-3) were designed, and each column received water five times at rainfall intensities of 23.12, 28.91, 38.54, 57.81, and 115.62 mm hr^-1. The total volume of runoff, the time to start runoff, and the volumetric water contents at the depths of 5 cm, 15 cm, 25 cm, 35 cm, 45 cm, 55 cm, and 65 cm were measured. Under the same soil bulk density, high rainfall intensity reduced infiltration, increased surface runoff, and decreased the magnitude of change in the volumetric water contents at different depths. Under the same rainfall intensity, the soil column with a high bulk density showed relatively low water infiltration. Treatments 3 (1.6 g cm^-3) and 4 (1.7 g cm^-3) had very small changes in volumetric water contents of the profiles even under a lower rainfall intensity. Severe soil compaction was highly prone to surface runoff after rainfall. Engineering and revegetation measures are available to improve compacted soil quality in dumps. Our results provide a theoretical basis for the management of land reclamation in opencast coal mine areas.  相似文献   

小跨高比带楼板半通缝连梁抗震性能有限元分析          下载免费PDF全文

张超  陈向上  于德湖 《世界地震工程》2018,34(1):051-62

为了缓解联肢剪力墙中小跨高比连梁发生低延性的剪切破坏，增强连梁的变形和耗能能力，可在单连梁中轴线位置设置半通缝并配置交叉斜筋，形成半通缝连梁。本文完成了的对7种连梁的模拟，分析了在小跨高比、低周反复荷载作用条件下不同类型带楼板连梁的承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力以及不同跨高比、不同开缝位置对带楼板半通缝连梁抗震性能的影响。结果表明:楼板会使半通缝连梁的剪压比增大，延性下降；但相比于普通连梁和双连梁，半通缝连梁具有较好的变形能力和承载力，可在实际中推广。  相似文献   

淮南迪沟采煤沉陷区湖泊后生浮游动物群落结构及其影响因子   总被引：1，自引：0，他引：1  

林志  万阳  徐梅  汪晨琛  吴奇丽  周忠泽 《湖泊科学》2018,30(1):171-182

2015年8月-2016年6月对安徽省迪沟采煤沉陷区湖泊后生浮游动物群落结构及环境因子进行了调查,研究了其群落结构及与环境因子的关系.共发现后生浮游动物16科27属53种,其中轮虫38种,枝角类9种,桡足类6种,优势种为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、角突臂尾轮虫(B.angularis)、蒲达臂尾轮虫(B.budapestiensis)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)、螺形龟甲轮虫(K.cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和透明温剑水蚤(Thermocyclops hyalinus).密度和生物量平均值分别为965.00±541.91 ind./L和3.42±2.17 mg/L.密度峰值出现在2015年2月,而生物量峰值出现在10月,最低值均出现在12月.后生浮游动物密度的空间分布呈现西低东高的趋势,而生物量空间分布呈现西高东低的趋势.Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数分别为2.07~3.22、0.83~1.72和0.67~0.80.冗余分析及Pearson相关性分析结果表明,浮游植物生物量、水温、营养盐等是影响后生浮游动物群落结构的主要因子.综合理化指标、营养状态指数、后生浮游动物优势种及生物多样性指数结果表明,迪沟采煤沉陷区湖泊已处于轻度富营养状态.  相似文献   

淮南顾北矿F₁₀₄断层两侧岩溶水化学形成机制及导隔水性评价     

郑竹艳  许光泉  杨婷婷  余世滔  张海涛 《煤田地质与勘探》2020,48(1):129-137

利用断层两盘岩溶水化学特征判断其导隔水性对于我国华北型煤田水害防治具有十分重要的实践意义。以顾北矿F₁₀₄断层两侧太原组岩溶地下水为研究对象，在分析断层两盘水文地质条件基础上，采用Piper三线图、离子组合比和主成分法，分析了主要组分来源及水-岩作用差异性，并采用PHREEQC软件对岩溶地下水进行反向水化学模拟。结果表明:南北区岩溶水均存在方解石和白云石的溶解和沉淀现象，南区阳离子交换吸附和脱硫酸作用程度强于北区，而北区黄铁矿氧化和岩盐溶解作用较南区明显，南北两区水化学环境及水-岩作用存在显著差异，进而推断F₁₀₄断层具有较好的阻水性，且影响了其两侧的氧化-还原环境及温度差异，控制着地下水径流方向和水-岩作用程度。   相似文献   

Research on the Optimization of Capital for the Governance of Bulk Coal in Beijing-Tianjin-Hebei Region     

DU Xiaolin  FENG Xiangzhao  ZHAO Mengxue  WANG Min 《资源与生态学报(英文版)》2019,10(1):48-55

Beijing, Tianjin and Hebei each contributed to the comprehensive governance of bulk coal to treat bulk coal pollution in a mutually beneficial way in 2017. The cooperative game theory is used in this paper to study the environmental benefits and cost effectiveness brought about by this comprehensive governance strategy, primarily focusing on the issue of how to maximize the environmental benefits by choosing an appropriate strategy since the benefits to Beijing, Tianjin and Hebei are closely related. Therefore, the linear optimization, game theory and Shapley value method in the cooperative game model are used to find the ways to minimize the total governance cost of bulk coal in the three areas. In addition, the issues of how to carry out rational distribution and transfer of governance capital among the three places are explored according to the actual amounts of consumption of bulk coal, the influence of the coal burning on the PM_2.5 and the actual cost of coal governance in Beijing, Tianjin and Hebei in 2017. The results show that the governance task in Hebei Province is the most onerous, and requires more investment than the other two cities. Thus, it requires the support from other two cities, with the amount of increased capital required of about 600 million Yuan. At the same time, the cost saved after optimization in Tianjin is calculated to be the largest, which thus can be adjusted appropriately and allocated to Hebei for the governance of bulk coal. The model constructed in this paper can not only be used to solve the issues related to bulk coal consumption in Beijing, Tianjin and Hebei, but also to carry out the effective distribution of capital, by which a win-win scenario among the three places can be achieved.  相似文献   

张集煤矿灰岩含水层数值模拟及涌水量预测     

许成成 《地质与勘探》2019,55(6):1491-1499

为了正确评价淮南煤矿张集煤矿灰岩含水层对煤层开采的影响，探明详细的水文地质条件，本文利用–536 m水平放水成果资料，利用GMS建立了张集煤矿C3I 组灰岩含水层水文地质模型及其数值模型，经识别和验证后，获得了灰岩含水层水文地质参数，并结合“突水系数”，进行数值模拟分析，计算水文地质参数，预计灰岩疏水量，并利用数值模拟参数分别模拟计算了–536 m、–565 m 水平、–566 m水平的安全开采下的疏放量，依据此次计算结果，给张集煤矿采煤过程中灰岩水的防治提供了一定借鉴。  相似文献   

平原地区高潜水位采煤塌陷综合治理研究——以兖州煤田为例     

姬宗皓  高彦生  甄洪帅  赵永海  宋炳忠 《山东国土资源》2019,35(12)

煤炭资源的开采引发了采煤塌陷、农田损毁、生态破坏、农民失地等后果,给矿区带来了一系列经济、社会、环境问题。该文以兖州煤田为例,对平原地区高潜水位条件下煤炭开采引起的地表塌陷现状进行调查,充分掌握了塌陷区土地利用现状、塌陷区稳沉状况及破坏现状。分析了兖州煤田采煤塌陷区的土地损毁特点,研究了塌陷区综合治理的手段和方法,针对性地提出了高潜水位地区采煤塌陷综合治理的途径,为采煤塌陷区的规划治理提供了参考。  相似文献