中央高校基本科研业务费专项资金(2010QNB35)
- 作品数：10 被引量：147H指数：6
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- 相关机构：中国矿业大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球更多>>
- 隔水层采动破坏裂隙的闭合机理研究及工程应用被引量：26
- 2012年
- 煤层顶底板的采动裂隙是煤矿一系列灾害事故发生的根源,对其发育及演化规律的研究对各类灾害事故的防治具有重要意义。论文借助现场超声波成像技术、室内岩石矿物成分分析以及岩石膨胀性实验等手段,分析了影响煤层顶板采动裂隙闭合的相关因素,揭示了顶板隔水层采动裂隙的闭合规律。结果表明:顶板隔水层中的蒙脱石(包括伊/蒙混层)含量越高,其膨胀程度越大;隔水层距煤层顶板的距离越大,膨胀程度亦越大;在不发生顶板结构严重破坏的情况下,当隔水层的体积膨胀率大于采动裂隙的发育率,采动裂隙将实现有效闭合。最后,通过在新安煤田水体下采煤岩体渗透性评价以及神东矿区水资源保护性开采中的工程应用,对顶板采动裂隙的闭合机理进行了验证,并取得了良好的应用效果。
- 徐智敏孙亚军董青红朱宗奎
- 关键词：水害防治水体下采煤保水采煤
- 改进型突水系数法在矿井底板突水评价中的应用被引量：20
- 2011年
- 基于突水系数公式由水压和隔水层厚度有关,为了使突水系数法在煤矿底板突水评价中更加准确有效,考虑到各类岩石本身所具有的力学强度和阻水性能,从底板隔水层岩石组合方式及矿压破坏带发育情况入手,将突水系数公式改进为质量比值系数公式和强度比值系数公式。并将改进公式应用于某矿,结果表明:2种改进公式所绘制的评价图不仅能更加精确地显示矿井底板突水危险区域,而且给出了底板突水系数最大值与最小值。
- 刘钦孙亚军徐智敏
- 关键词：底板突水突水系数法
- 一种具有时空特征的工作面涌水量预测新方法被引量：9
- 2013年
- 以预测未采工作面的涌水量为目的首次将涌水量预测中具有时间特征的灰色理论GM(1,1)模型和具有空间特征的水文地质比拟法有机结合起来,提出一种具有时间空间特征的计算方法——GM(1,1)-水文地质比拟法,并对未采工作面进行涌水量预测,预测结果为1 371.4m3/h。采用解析法预测的该工作面涌水量值为1 369 m3/h,二者相对误差为0.175%。所提出的计算方法能够用于未采工作面的涌水量预测,为未采工作面设计临时水仓的大小以及确定排水能力提供一种新方法。
- 蔡淼孙亚军徐智敏靳月灿
- 关键词：涌水量预测
- 矿井水害的临突监测指标及预警模型被引量：5
- 2014年
- 对矿井水害临突监测的有效指标进行了探讨,分析了其报警阈值的确定方法。在此基础上,提出了单因素评判预警模型及多因素耦合预警模型,并建立了相应的预警指标和等级,初步构建了矿井水害临突监测预警系统的框架体系。
- 朱宗奎徐智敏孙亚军
- 关键词：矿井突水前兆信息预警模型矿井水害预警指标
- 收缩开采期封闭不良钻孔的涌水量预测研究被引量：6
- 2012年
- 基于有限厚度的承压非完整井理论,对某矿收缩开采阶段中封闭不良防尘取水孔的涌水量预测进行了讨论。由于多数衰老矿井充水含水层的基础水文地质参数较难准确获得,因此难以准确预计其涌水量。通过分析该矿封闭不良的防尘取水孔相关资料,选择合理参数拟试算水位降深,并以此为依据,进行了基于不同渗透系数下的不同水位降深条件工作面回采过程钻孔涌水量预测。
- 靳月灿孙亚军徐智敏蔡淼
- 关键词：涌水量
- 基于无量纲多源信息融合的底板突水危险性评价方法研究被引量：29
- 2013年
- 矿井底板突水危险性的有效评价是矿井水害防治和实现安全开采的基本前提与重要基础。开展了以无量纲多源信息融合为基础的底板突水危险性评价方法研究,并以新安煤矿为例,在系统分析该矿底板突水致灾机理的基础上,从构造条件和水文地质条件2个方面确定了断层分布带、断层交点和端点分布带、断层突水指数、奥灰含水层水压、奥灰含水层富水性、有效隔水层等效厚度6个要素为该矿二1煤层底板突水的关键影响因素,并对其进行无量纲处理。通过定性排列定量转化的方法确定了各因素的权重,基于GIS的多源信息融合技术,构建了新安煤矿二1煤底板突水危险性评价的无量纲多源信息融合模型,并应用到该煤矿底板突水评价及预测中,结果真实可靠。
- 朱宗奎徐智敏孙亚军黄鑫磊
- 关键词：底板突水多源信息融合地理信息系统
- 高承压水上采煤底板突水通道形成的监测与数值模拟被引量：36
- 2012年
- 底板采动破坏及导水通道的形成是底板突水发生的必要条件,也是进行矿井突水的监测预报基础。以新义矿为例,采用现场监测及数值模拟等手段,研究高承压水上采煤底板采动破坏及突水通道的形成及演化过程,分析该过程中的底板电阻率、应力及孔隙水压力的变化规律。结果表明:高承压水上采煤底板受工作面超前支撑压力破坏严重,11011工作面底板破坏深度达到25 m,大于一般经验计算值;建立的基于流-固耦合底板采动破坏数值模拟模型更能准确、客观地反映底板破坏的影响因素,模拟的最大破坏深度为23.75 m,与现场监测结果接近;采动过程中的底板电阻率、应力以及孔隙水压力变化较好地反映底板破坏及突水通道形成、演化以及充水的整个过程,可作为矿井突水临突监测预报的重要信息源。
- 徐智敏孙亚军巩思园朱宗奎
- 关键词：采矿工程底板破坏数值模拟前兆信息
- 基于模糊综合分析法评价勘探钻孔危险性被引量：5
- 2015年
- 封闭不良的勘探钻孔对井下采场具有一定危险性,确定其危险性能够为钻孔防治水工作提供技术和决策依据。基于模糊综合分析法,构建了勘探钻孔危险性的模糊评价模型。该模型涵盖封孔位置、封孔质量、揭露层段的泥岩含量、构造发育、揭露的含水层或水体、预计涌水量在内的6个钻孔危险性评价指标,危险性等级分类标准及其对应的模糊量值。模型采用正态型隶属函数确定模糊隶属矩阵,结合熵权法和层次分析综合度量的方法确定权重,通过矩阵运算,综合评价了北皂煤矿10号钻孔的危险性,并对评价结果进行了有效性分析和加权分析,分析评价结果与实际情况相吻合。
- 李佳骏孙亚军徐智敏邵思慧
- 寒武系上段隔水性及在马陵山矿带压开采中的应用被引量：3
- 2014年
- 煤层底板隔水岩层的结构、厚度是影响承压水上采煤安全性的重要因素。河南省局部地区缺失奥陶系,煤层开采受底板高承压寒武系石灰岩岩溶水突水威胁严重。以位于豫中矿区的马陵山煤矿为例,通过现场钻探查明了该矿煤层底板寒灰上段至少25 m厚度的含隔水层结构。以此为基础,评价了该层段的阻隔水能力,研究了基于GIS平台并利用寒灰上段的相对隔水性开展底板突水危险性评价的方法。应用研究成果,解放了马陵山矿约1 340万t的煤炭资源储量,并实现了近400万t煤炭的安全采出;同时,成功完成了该矿-350 m水平上车场进入寒灰上段垂深55.5m、320 m长巷道的施工。研究表明,将寒灰上段岩溶不发育段作为隔水层考虑更符合实际,并成功指导了马陵山矿的带压开采工作。
- 朱宗奎徐智敏孙亚军
- 关键词：承压水上采煤突水评价带压开采
- 深部开采底板破坏及高承压突水模式、前兆与防治被引量：12
- 2011年
- 以深部开采底板承压超过5 MPa的特殊条件为研究对象,围绕复杂结构底板隔水层采动破坏及其诱发高承压突水这一核心问题,以大量突水资料为背景,分析了底板突水的形成及影响因素、水岩相互作用、时空分布及规律,总结了底板突水的两类基本模式,即完整型底板突水模式和断裂构造型底板突水模式。采用现场实测、数值模拟及物理模拟等手段,揭示了深部开采条件下底板隔水层的采动破坏规律,即在底板承压超过5 MPa条件下,工作面底板隔水层受超前应力破坏明显,深度一般在25 m左右;在相同底板隔水层结构和开采条件下,随着水压的升高,底板破坏深度及范围不断增大;工作面底板不同位置的破坏范围具有差异性,从工作面正下方往采空区方向由"倒马鞍形"逐步过渡到"倒梯形"。利用高承压矿井突水模拟试验系统,设计并完成了单一结构、多层组合结构以及断裂结构底板隔水层条件的底板高承压突水模拟试验,揭示了不同底板结构模型突水的压力及孔隙水压力变化特征,试验结果表明:采动引起的底板压力及孔隙水压力呈周期性波动,与工作面推进距离有关。突水通道形成过程中,各参数均表现为较大幅度升高并剧烈波动;通道一旦形成并发生突水时,压力和孔隙水压力均急剧下降,并稳定在某一范围,试验结果表明,底板压力和孔隙水压力信息是较为理想的底板突水监测预报信息源。以典型底板隔水层条件为基础,建立了深部高承压厚隔水层条件下安全开采评价方法以及薄隔水层条件下"底板富水性探查-注浆改造-物探钻探验证-安全开采评价-回采"的决策及实践范例;发现了豫中矿区寒武系石灰岩上段20～30 m层段岩溶不发育的特点,并具有良好的隔水性,分析了该层段隔水性的地质成因,将寒武系石灰岩上段岩溶不发育段作为隔水层考虑,并成功应用于马陵山井�
- 徐智敏
- 关键词：深部开采前兆信息岩溶水害防治
