为了合理确定大采高综采工作面覆岩"两带"高度,采用微震监测技术探测顶板覆岩破断特征,从走向和倾向两个方面来分析微震事件分布规律,从而确定了大采高综采面"两带"的高度:垮落带高度约20m,裂缝带高度约45m。研究认为基于微震监测的大采高综采面覆岩"两带"探测方法可行,很好地解决了覆岩破坏实测难题。

为更加准确地探测采空积水区范围,根据采空区积水对安全生产的影响程度,突出水患调查重点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作。从基本原理和数据处理方面对瞬变电磁法与激发极化法进行了介绍,通过工程案例分析,对这两种方法在采空积水区探测方面的应用效果进行了探讨。研究结果表明,采用瞬变电磁法与激发极化法进行综合探测与解释,所推断的采空积水区范围更为准确,钻探验证结果与推断情况较为一致。

煤层剥离后煤层底板泥岩易风化,强度明显降低,对陡帮顺倾边坡稳定性影响很大,非常有必要进行此方面的研究。以某露天矿采场南帮典型剖面为例,进行了露天矿开采过程中边坡的稳定性分析,得到了受泥岩风化影响的露天矿边坡稳定性特征,进行了露天矿采场陡帮顺倾边坡稳定性评价,对露天矿安全开采及陡帮顺倾边坡治理具有重要的指导意义。

通过分析胜利露天矿地层产状、岩性以及含水层分布等情况,按涌水点位置不同因地制宜的提出了采场外围提前降水、采场工作面水仓集水疏干、三站式抽洒水、内排土场过滤器虹吸排水系统、端帮大口井疏干水利用系统、高危边坡地段无线远程排水控制系统,在治理水害的同时变害为宝,实现疏干水的综合利用。

针对扎哈淖尔露天矿采场南帮边坡稳定现状,从水文地质、地质构造、采矿条件等影响边坡稳定的因素进行分析,提出了防滑坡治理建议措施。

为了实现瓦斯的高效抽放,解决煤与瓦斯的安全共采问题,采用相似模拟试验和岩石破裂分析系统(RFPA2D)数值计算方法,研究受采动影响的上覆岩层裂隙发育规律和瓦斯渗流规律。结果表明,随着开采工作面推进,顶板出现周期性垮落,老顶垮落步距约为12m,其顶板破断角度约为50°,工作面和切眼上方裂隙发育基本对称,覆岩下沉曲线整体呈左右对称碗状;在卸压带内,煤体膨胀变形生成的大量次生裂隙,增加了煤体的渗透性,覆岩横向离层裂隙和竖向破断裂隙的动态发育变化,为实现煤与瓦斯的共采创造条件。为进一步理解采动影响下煤与瓦斯共采提供了理论基础和科学依据。

应用FLUENT软件建立了综放面采空区瓦斯渗流的三维数值模型,通过数值模拟对比分析了没有瓦斯抽采和有瓦斯尾巷抽排两种情况下的综放面采空区及其上覆岩层内的瓦斯渗流分布规律,通过现场验证,分析了瓦斯尾巷在实际应用中的效果,模拟结果和实际效果较吻合,使工作面达到了安全生产的要求。

西安煤矿机械有限公司自主研发的电牵引采煤机MG900/2210-WD在陕北和冀中能源矿井使用过程中,发现滚筒与前梁干涉问题。通过分析和总结,为解决大采高工作面采煤机与液压支架前梁干涉和漏顶问题提出了科学的理论依据。

为了建立符合蒙陕接壤区煤炭开采防治水技术体系，以纳林河二号矿井首采工作面为例，开展了覆岩破坏规律、水文地质条件、涌水量预计、顶板水预疏放等研究，结果表明：应用钻探取心、钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视探测手段，实测得到首采工作面导水裂缝带高度为103.23m，裂高(导水裂缝带高度)采厚比为18.8，导水裂缝带可沟通3段含水层，其中直罗组底部含水层钻孔涌水量92.0~136.0m3/h、水压4.0~5.6MPa，呈“水量大、水压高、分布不均”的特点，是威胁工作面回采安全的最主要含水层。回采过程中顶板水主要由静态储存量和动态补给量构成，采用“动静储量结合法”计算得到静态储存量和动态补给量分别为2.596×106m3和417.6m3/h。对顶板水开展分段预疏放条件下，整个工作面回采过程中采空区涌水量与推采步距呈正相关关系，随着顶板周期性滞后垮落，导水裂缝带也周期性发育至高点(直罗组底部含水层)，采空区涌水量又呈台阶式增长。最终总预疏放水量4.235×106m3，采空区总涌水量5.313×106m3，首采工作面总排水量为622.8m3/h，与预计排水量596.9m3/h相差4.2%。涌水量准

为了分析13101综采工作面软岩段快速掘进过程中的围岩变形情况和巷道支护效果,采用现场实测的方法对巷道表面位移和顶板离层情况进行监测分析。从监测的结果可以看出:巷道的围岩变形主要发生在掘后的7 d内,占巷道总变形量的大约70%;巷道掘后的第二天是巷道围岩变形量的速度峰值,两帮位移变形量的平均速度峰值大约是12 mm,顶板位移变形量的平均速度峰值大约是11 mm。对比本矿井历史监测数据,说明该项快速掘进支护技术应用效果良好。