以阳煤集团某矿地质和水文条件作为研究对象,对某矿采空区的地质特点进行分析,在此基础上应用三维建模软件Solid works与有限元分析软件ANSYS相结合的方法,对地质岩石层进行分层简化,对采空区顶板所受的应力与变形进行数值模拟,并对推进距离和采高对最大应力与变形的影响进行分析。研究表明,该矿的采空区地基不会发生沉降;顶板最大变形与应力随着开采跨度的增大而增大,但随采高的变化不明显。分析结果为后期采空区防护与治理提供理论参考。

深部松软围岩具有明显的大变形特征,合理的支护形式及参数至关重要。针对渝阳煤矿埋深515~932m的N3702运输巷难支护问题,结合水文地质条件、围岩变形情况和支护体受力状态等分析了巷道围岩变形机理,进而对巷道支护进行了优化设计,并采用锚网索联合支护试验。试验结果表明,优化支护段巷道断面积由14.96m2减小至14.17m2,巷道断面积减小率由原支护时的23%降至5%,巷道围岩变形持续时间大幅缩短,有效地控制了围岩的变形,具有广阔的推广应用前景。

通过对大阳煤矿及周边水文地质基础资料及井上下水文观测数据的调查分析,结合回采工作面水文资料,系统地分析出矿井的充水因素及水文地质条件。采用大井法预测了采掘活动对含水层的影响,并对奥灰含水层进行了突水危险性评价,为矿井的防治水工作提供了有力保障,确保煤矿的安全生产。