动态堆排与降雨入渗对排土场边坡体稳定性影响规律研究
尤洋;高晨;孙世国;宋志飞;吴文祥;【目的】以水厂铁矿河西排土场为对象，针对排土场松散体在动态堆排与降雨耦合作用下易诱发滑移变形的问题，【方法】以理论模型建立和数值模拟分析的方式，研究了引入堆载应力修正项的固液耦合模型和3种堆排工况下暴雨入渗的影响规律。【结果】研究表明，不同堆排状态下，堆排高度增加使坡顶负孔隙水压力线性增大，抑制坡顶入渗，下部土体则因应力重分布促进入渗；降雨初期以坡面和坡顶入渗为主，降雨中期以坡脚入渗为主，降雨后期和末期入渗速度趋于稳定，各处均达到入渗最大深度，入渗深度坡面最深，坡顶最小；土体水平、垂直应力和应变随堆排高度增加呈递增趋势，+220 m平台坡脚区域的峰值强度达到最大。【结论】通过对动态堆排下松散土体渗透特性和稳定性的综合分析，为排土场设计及其长期安全性评估提供了理论依据。
基于煤样升温实验和现场实测的煤矿工作面上隅角CO来源研究
赵东洋;李绪萍;张靖;任晓鹏;【目的】针对鄂尔多斯矿区煤矿工作面上隅角普遍存在CO超限但未监测到采空区自燃的现象，以色连一矿8115工作面为研究对象，明确该区域CO的具体来源、生成机制及占比，为矿井CO精准防控与防灭火设计提供理论支撑。【方法】采用钻孔实测验证煤层是否存在原始赋存CO，通过煤样升温实验探究CO生成的温度特征，结合巷道、工作面及采空区多点位现场实测，运用排除法分析CO来源及占比。【结果】证实煤层存在原始赋存CO，自然条件下可解吸，受热45～60℃时会氧化生成CO;8115工作面上隅角CO主要来源于三部分，其中工作面采动生成占79%，煤层自燃解吸占19%，无轨胶轮车尾气占2%。【结论】该工作面CO以采动生成为主导来源，原始赋存CO解吸与设备尾气为次要来源。研究结果为色连一矿CO防治提供了依据，也为鄂尔多斯同类矿井CO溯源提供了参考。
缓倾斜煤层与破碎顶板巷道非对称破坏特征及控制技术研究
张衡;张科;薛远航;王旭锋;牛志军;申成杨;【目的】为揭示巷道围岩非对称破坏机理，提出针对性控制技术，保障巷道稳定与安全生产。【方法】以甜水堡煤矿1507运输巷道为例，采用3DEC-BBM离散元数值模拟方法，分析巷道围岩裂隙分布、变形与破坏特征，对比不同煤层倾角和顶板条件下的围岩响应；提出并实施“优化掘进方式+破碎顶板加强支护+巷帮补强支护”的分段控制方案。【结果】巷道破坏主要表现为两帮剪切滑移与离层，最大破坏深度达3.2 m；顶板存在煤线时，下沉量增加48.36%；煤层倾角大于10°时，高帮变形显著加剧，破坏呈明显非对称性；补强支护后，两帮最大移近量降至160 mm，顶底板移近量约100 mm，巷道变形得到有效控制。【结论】围岩非对称破坏主因是岩性变化、倾角效应与原支护不足；提出的分段控制技术可显著提升巷道稳定性，适用于类似地质条件下的巷道支护设计。
陕北矿区浅埋近距离煤层群开采覆岩破断规律
梁明;王中强;贾全军;【目的】浅埋近距离煤层群在我国分布广泛，其重复采动过程中覆岩运动复杂、矿压显现强烈。揭示该类地质条件下覆岩破断规律对提升顶板控制水平具有重要意义。【方法】以冯家塔煤矿2号、4号煤层为对象，结合相似材料实验与UDEC数值模拟，分析覆岩运动、裂隙发育及应力演化特征。【结果】研究表明，2号煤层回采过程中，基本顶呈周期性破断特征，垮落高度最大达10.2 m;4号煤层采动使层间主关键层弯曲回转破坏，并诱发更高位关键层弯曲破断。应力监测结果显示，顶板支承压力峰值系数普遍大于2.0，应力集中系数最大可达2.47，影响范围为40～70 m。【结论】浅埋近距离煤层群覆岩破断具有明显的初次与周期性来压、非对称下沉和应力突增特征，关键层稳定性是控制矿压显现与保障安全开采的核心因素。
综采工作面端头弧三角结构形成演化机制研究
卢少帅;陈国阳;高军伟;【目的】以韩家湾煤矿223102综采工作面为工程背景，针对端头弧三角形悬顶灾害防控问题开展研究。【方法】通过建立弹性梁力学模型，推导了端头悬顶极限跨距的理论计算公式，并采用物理相似模拟实验，系统分析了采动过程中围岩应力场分布与顶板破断演化规律。【结果】研究表明，工作面端头悬顶极限跨距理论计算值为走向24.9 m、倾向12.45 m，与现场实测数据及物理模拟结果具有良好的一致性。【结论】敏感性分析表明，顶板荷载、基本顶厚度和抗拉强度对极限跨距的影响依次递减；覆岩破呈现“O-X”型特征，高位岩层形成的弧三角板结构是导致强动载冲击的主要诱因。
期刊信息
期刊名称：陕西煤炭
创办日期：1982年
主管部门：陕西省国资委
主办单位：陕西煤业化工集团;陕西省煤炭工业协会
刊期：月刊
电话：029-82210219 18165302958
Email: sxmtzz@vip.163.com
国内统一刊号（CN）：61-1382/TD
国际统一刊号（ISSN）：1671-749X
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