摘要：通过对深部开采软岩巷道的变形破坏机理的研究发现,巷道变形破坏主要是由于支护体力学特性与围岩力学特性在强度、刚度以及结构上出现不耦合所造成的;且变形首先从关键部位开始,进而导致整个支护系统的失稳.因此,要保证深部软岩巷道围岩的稳定性,必须实现支护体与围岩的耦合.数值模拟研究表明,当锚杆与围岩在刚度上实现耦合时,能最大限度地发挥锚杆对围岩的加固作用;当锚网与围岩在强度上实现耦合时,将会使围岩的应力场和位移场趋于均匀化;当锚索与围岩在结构上耦合时,可以充分利用深部围岩强度来实现对浅部围岩的支护.实践证明,软岩巷道耦合支护可以有效解决深部开采软岩巷道支护问题.

摘要：为推动煤炭智能化开采发展、加快智慧煤矿建设,在简述国内外自动化、智能化综采技术发展过程基础上,提出了智能化综采的概念与内涵,介绍了近10 a来在智能化综采技术和装备方面的创新实践,包括:黄陵一矿1.4～2.2m较薄煤层工作面有人巡视、无人操作的智能化开采;金鸡滩煤矿8.2m超大采高工作面智能化开采以及特厚煤层智能化综放开采技术.上述实践表明:在地质条件简单的煤层中基本能够实现人工远程干预的智能开采模式,复杂地质条件下仍存在技术瓶颈,有限无人化是智能化开采的切实发展目标.展望了综采智能化发展的重点方向,指出了智慧煤矿是智能化开采发展升级的趋势.

摘要：简述了国内外开采煤层底板突水机理的研究现状.基于损伤力学、断裂力学和矿山压力理论,在开采煤层底板"三带"划分理论基础上,提出了开采煤层底板"四带"划分理论,即开采煤层底板可以划分出Ⅰ矿压破坏带;Ⅱ新增损伤带;Ⅲ原始损伤带;Ⅳ原始导高带.对比分析了上述2种理论的共同点和不同点,推导出开采煤层底板"四带"理论中各带厚度的计算公式,给出了底板突水判别方法.结合肥城煤田开采煤层底板探测实例,说明开采煤层底板"四带"存在的客观性.

摘要：选取来自不同地域不同煤阶的8个样品,用FT-IR方法对影响煤反应性的官能团进行了定量分析,并对所得图谱作了计算机处理.结果表明:对煤这种高反射率的物质,直接通过未经任何处理的红外光谱图对比,很难得到不同煤种的差异信息;但如果采用模型化合物确定标准浓度的方法对羟基、芳氢/脂氢的比例、含氧官能团及亚甲基链长逐一进行定量分析,可较方便地归纳出不同煤种的反应活性.

摘要：针对深部煤炭赋存条件复杂、巷道矿压显现日趋激烈,相当一部分巷道布置在岩石松软、变形剧烈的岩体、煤体或半煤岩体中,深部巷道“失稳”普遍存在的突出难点进行研究.文中阐述了深部巷道围岩控制的两个突出难点:底鼓和蠕变,针对性地提出了相应的控制技术——通过加固底板和巷道帮角控制底鼓,采用合理的一次支护和二次支护来实现巷道的长期稳定.研究结果表明:依据深部巷道底鼓的“两点三区”变形特征,底板锚杆、注浆孔深度应深入底板岩层“零位移点”以下,配合帮角加固有效控制深部巷道底鼓;采用合理的一次支护和二次支护保证锚固端提供的径向应力大于巷道蠕变所需的径向应力,使巷道变形速度维持在0.02 mm/d左右,保持了巷道围岩的长期稳定并取得良好的效果,对保证深部煤炭资源安全开采具有重大意义.

摘要：在分析关键层理论的基本原理的基础上,详细介绍了有关关键层复合效应对采场矿压与岩层移动的影响,以及综述了关键层理论在采场矿压控制、岩层移动与地表沉陷控制和煤层瓦斯抽放等应用研究方面的最新进展.

摘要：许多情况下分形维数的计算是通过对二维数字图像的分析得到的.针对二维数字图像的特点,探讨了采用盒维数计算其分形维数的方法.数字图像盒维数的计算是基于对像素矩阵的分析进行的,具有数字化的特点,其计算结果的精度与图像大小有较大关系.数字图像盒维数描述了由离散像素点构成的数字图像中关心区域的分布特点,但其物理意义还应结合数字图像所赋存的物理意义加以分析.

摘要：论述了深部岩石力学与工程问题研究的意义;评述了深部原岩应力分布对岩石性质与岩石工程的影响;指出了岩石强度失效与工程围岩破坏过程的实质;分析和评价了岩石破坏所形成的序列结构形式以及对其强度的影响.根据深部岩石工程施工以及变形破坏的特点,通过对工程开挖的卸压影响、岩石脆性与延性破坏的关系以及岩石变形、破坏的时间效应的分析,说明了深部岩石工程稳定有其不同的性质与特点.

摘要：提出了高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采的概念:在煤层群开采条件下,首先开采瓦斯含量低、无突出危险的首采煤层,利用其采动影响使处在其上部和下部的煤层卸压,煤层透气性成百倍地增加,从而形成高效的瓦斯抽采条件.同时进行的卸压瓦斯高效抽采既解决了由卸压煤层向首采煤层涌出瓦斯问题,保障首采煤层实现安全高效开采,又大幅度地降低了卸压煤层的瓦斯含量,消除了煤与瓦斯突出危险性,为在卸压煤层内实施快速掘进与高效采煤方法提供了安全保障,从而实现了瓦斯与煤炭两种资源的安全高效共采.文中介绍了针对不同卸压瓦斯流动特点的近程、中程和远程卸压瓦斯抽采方法及工程应用实践,最后对高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系的应用前景进行了分析.

摘要：以深部巷道普遍存在围岩强度劣化、应力环境恶化及围岩结构性失稳大变形等问题为切入点,系统诠释围岩强度强化、应力改善以及围岩改性加固机理对推动深部巷道围岩控制技术的作用.采用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,从围岩强度强化机理出发,探讨了围岩微观损伤裂隙演化尺度在宏观围岩破坏过程中的响应机理,阐述了深浅递进分层次注浆对深部巷道围岩的协同控制作用,建立了预应力、全长锚固以及及时支护条件下围岩宏观损伤和微观裂隙演化的量化区间,以锚固范围内围岩损伤程度小于45％为指标,评估围岩稳定性,保证围岩处于低损伤范围;提出了深部巷道破裂围岩浅孔封隙止浆和深孔减隙加固的注浆技术,凝练和发展了基于宏、微观维度的围岩强度强化理论.现场实践结果表明:巷旁充填体表面位移降低了38％,围岩应力降低了17.9％,水平应力偏移了60°;采用深部巷道破裂围岩浅孔封隙止浆和深孔减隙加固的注浆技术后,现场窥视表明围岩结构完整性显著提高,两帮相对移近量减少了79％.

摘要：简要地回顾了近20年来中国矿业大学在采场围岩控制理论与实践方面的进展,其中包括:"砌体梁"力学模型与"关键层"理论的提出,"砌体梁"结构的"S-R"稳定,采场整体力学模型及矿山压力"支架-围岩"稳定性监测.最后提出了今后的展望.

摘要：运用高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采的思想,在淮南潘一矿进行了煤与瓦斯安全高效共采及远程瓦斯抽采的试验研究:首先开采瓦斯含量低、无突出危险的Bll煤层,利用其采动影响使处在其上部70 m(相对层间距35)的C13煤层卸压,煤层透气性系数增加近3 000倍,瓦斯大量解吸并形成了沿顺层张裂隙流动的条件.通过在C13煤层底板沿走向布置的瓦斯抽采巷向C13煤层均匀地打网格式上向穿层钻孔,C13煤层内的卸压解吸瓦斯在煤层残余瓦斯压力和抽采负压作用下沿顺层张裂隙向抽采钻孔汇集,瓦斯抽采率达60%以上,不仅消除了煤与瓦斯突出危险性,而且相对瓦斯涌出量由原来25 m3/t下降到5 m3/t,工作面日产量由原来的1 700 t提高到5 100 t,成功地实现了煤与瓦斯两种资源的安全高效共采.

摘要：既要防治煤矿突水灾害又要保护矿区水资源,实现保水采煤是绿色开采技术的核心内容之一.通过研究建立了保水采煤的隔水关键层矿压模型,同时提出了可用于指导开发保水采煤技术的隔水关键层原理.隔水关键层模型有3层含意,即软弱层岩性隔水、坚硬层结构隔水和裂隙通道弥合隔水.保水采煤原理可分解为4个步骤,即隔水关键层位置判别、结构稳定性判别与控制、渗流稳定性判别与控制以及渗流突变通道控制.保水采煤的隔水关键层原理在采场顶底板突水灾害防治中得到了成功应用.

摘要：对煤层、煤样进行了宏观裂隙及显微裂隙的连续系统观测、统计，计算了煤中各级别裂隙的面密度维数；根据压汞法测出的煤中不同孔径段的连续比孔容数据，计算了煤中孔隙体积的分形维数.分析了分形维数与煤层的孔、裂隙发育程度和煤变质程度的关系.为评价煤层气的吸附与解吸、扩散与渗流、煤与瓦斯突出预测及煤层有效渗透率估算提供了一种更加精确的方法.

摘要：煤矿开采中最重要的地质任务是探测采区内小构造的分布及其含(导)水性,采区三维地震勘探主要用于探测地质构造,而电法勘探则用于含水构造的探测.本文结合实例介绍了应用瞬变电磁法并结合三维地震进行煤矿采区水文勘探的基本原理、野外施工技术及资料处理解释方法.实际应用表明,瞬变电磁法与地震勘探的综合水文勘探降低了物探资料多解性问题,大大提高了勘探精度,可为煤矿防治水工作提供可靠的水文地质资料.

摘要：在城市化与生态环境交互作用规律的基础上,利用协同论的观点,建立了城市化与生态环境耦合度及其预测模型.模型涉及了功效函数、耦合度函数、耦合协调度函数和城市化-生态环境耦合评价指标体系以及人工神经BP网络.根据建立的模型,结合城市化与生态环境耦合的阶段特征,将对应的耦合度值和耦合协调度值分别划分为4个评判区间,作为城市化与生态环境协调分析与预测的依据.最后,应用此模型,以徐州市为对象,对耦合度模型及其预测模型进行了实证研究.

摘要：将采煤工作面瓦斯来源划分为煤壁、采落煤和采空区3部分,并给出了各部分瓦斯涌出量的计算公式.研究了回采过程、煤层群不同的开采顺序以及厚煤层分层开采时的瓦斯涌出规律,论述了中国煤矿采煤工作面采用不同的通风系统、脉冲通风以及瓦斯抽放等控制瓦斯涌出的原理与技术的新成果,介绍了瓦斯涌出量达150m3/min的综采放顶煤工作面瓦斯控制技术实例.

摘要：岩层采动裂隙分布的研究与水体下和承压水上采煤、卸压瓦斯抽放、离层区充填与开采沉陷控制等工程问题紧密相关.通过试验与理论分析,对岩层移动过程中的覆岩采动裂隙动态发育特征及其影响因素进行了深入研究.结果证明:覆岩关键层对离层及裂隙的产生、发展与时空分布起控制作用.基于关键层破断前后采动裂隙动态发育特性与差异,提出了"覆岩离层分区隔离充填减沉法"和卸压瓦斯抽放的"O"形圈理论,并分别应用于我国不迁村采煤试验和卸压煤层气开采实践.

摘要：论述了高瓦斯低透气性有煤与瓦斯突出危险特厚煤层和上覆采动断裂带有高瓦斯涌出的特厚煤层两种煤与瓦斯高产高效卸压共采模式、原理及其实践所取得的丰硕成果.阐明了现场考察得出的煤层采动引起远程上覆煤层卸压变形规律与卸压瓦斯抽采规律.

摘要：为了深入了解煤自燃发生发展过程,对煤自燃过程进行了绝热氧化模拟,获得了煤自燃过程升温曲线,得出煤自燃过程活化能随温度升高而逐渐上升的规律,同时对煤低温氧化过程微观结构变化规律进行了红外光谱测试.在充分研究煤自燃过程宏观特性和微观结构变化之间关系的基础上,提出了煤自燃逐步自活化反应机理:煤结构中不同官能团(活性结构)活化需要的温度与能量不一样,先被活化而发生氧化反应的官能团释放能量使其它需要更高活化温度和能量的官能团活化而进一步与氧发生反应释放更多能量,煤自燃过程是不同官能团依次分步渐进活化而与氧发生反应的自加速升温过程.