重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术

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为解决米村煤矿-150m泵房受上覆两侧煤柱工作面重复采动影响而产生的支护困难问题,基于FLAC2D数值模拟和现场实测,分析巷道围岩变形规律,提出了锚索加厚增稳围岩控制技术,并进行了现场工业性试验。研究结果表明:在上覆两侧工作面重复采动影响下,底板巷道围岩应力场和位移场表现出明显的非对称性,顶底围岩移近量大于两帮,右帮大于左帮,且巷道两帮深部围岩位移对上覆两侧采空区整体位移场表现出一定的敏感性;采用锚索加厚增稳技术可以充分发挥深部围岩的承载能力,突出围岩-支护承载拱结构的"厚而稳"特性,能够有效控制重复采动影响下巷道的非对称变形。

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冠山矿建筑物下重复可行性研究

为探明重复采动对地面建筑物的威胁程度,提出了建立重复采动作业下地面各个移动变形值叠加的力学模型,运用开发的矿井回采地面沉陷预计系统和重复采动地面变形叠加系统,对重复采动作业下地面下沉值、倾斜变形值、水平变形值和曲率变形值进行预计和分析结合《三下规程》要求,判定重复采动作业的可行性。预测结果表明:以冠山矿0901工作面和1001工作面采动作业为例,地面建筑物在2个工作面重复采动作业的影响下,叠加系统计算出的各个最大变形值均在《三下规程》规定的Ⅰ级范围内,能够保证地面建筑物的安全使用,重复采动开采方案具有可行性。设置地面移动变形监测站,对冠山矿0901、1001工作面开采后的地面变形量进行监测,观

2020-04-28 立即下载
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重复地表非连续变形规律与机理研究

为获得地质构造发育区域在重复采动情况下地表非连续变形规律,采用现场观测、理论分析等手段对翟镇煤矿重复采动条件下地表非连续变形现象进行了研究。结果表明:翟镇煤矿地表非连续变形主要集中在矿井西部,沿地质构造发育并与工作面成一定角度,地表斑裂深度不大,裂缝宽度为300~600 mm,长度为320~2 143 m,台阶下沉量0.4~2.4 m;特殊的覆岩结构、较小的采深采高比、采动引起的地质构造活化是井田西部产生地表非连续变形的重要条件;地表斑裂及台阶下沉现象受特殊覆岩结构、采深采高比影响,采动引起地质构造活化是地表非连续变形产生的诱导因素。

2020-04-23 立即下载
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重复影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术

为解决米村煤矿-150m泵房受上覆两侧煤柱工作面重复采动影响而产生的支护困难问题,基于FLAC2D数值模拟和现场实测,分析巷道围岩变形规律,提出了锚索加厚增稳围岩控制技术,并进行了现场工业性试验。研究结果表明:在上覆两侧工作面重复采动影响下,底板巷道围岩应力场和位移场表现出明显的非对称性,顶底围岩移近量大于两帮,右帮大于左帮,且巷道两帮深部围岩位移对上覆两侧采空区整体位移场表现出一定的敏感性;采用锚索加厚增稳技术可以充分发挥深部围岩的承载能力,突出围岩-支护承载拱结构的"厚而稳"特性,能够有效控制重复采动影响下巷道的非对称变形。

2020-05-23 立即下载
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重复下覆岩变形数值模拟

基于该煤矿的地质资料,采用FLAC3D[1]数值模拟软件建立该煤矿的双煤层重复采动的数值模型,模拟研究覆岩的变形情况,并分析上部覆岩在重复采动过程中垂直应力的变化情况[2]。模拟结果表明:重复采动可重复扰动覆岩稳定,加剧覆岩变形破坏,并引起原覆岩裂隙的再发育,进而可能形成瓦斯和地下水的导通通道,危及煤炭安全生产;另外,重复采动使覆岩的垂直应力减小,变形更加明显,裂隙发育速度更快。

2020-05-15 立即下载
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重复下煤矿活跃区地面井变形特征研究

为解决采动影响下的采场覆岩运动,尤其是重复采动影响导致地面井断孔率较高的问题,以分层开采条件下的工程环境为基础,通过建立平面相似模型,进行煤层的分层开挖、采场覆岩的剪切滑移和离层位移对地面井监测线的影响的连续监测,获得了地面井在重复采动影响下的变形特征:采动区地面井在重复采动影响下剪切变形呈现出“增大→减小→增大→减小”的反复错动的活动特征且下分层开采后地面井剪切滑移量较上分层开采后增大了30.12%;离层拉伸变形呈现出“增大→增大→增大→增大”的持续增加的活动特征且下分层开采后地面井离层拉伸变形与采厚比较上分层开采后增大了29.8%。同时,针对地面井变形规律提出了井身强化设计的防护思路。

2020-04-17 立即下载
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煤层重复对水渠稳定性及渗漏性影响评价

为了科学评价煤层重复采动对拟建水渠工程安全性的影响程度,围绕"采煤安全"、"水渠安全运行"这两条主线,在现场调研的基础上,采用理论分析、数值模拟和概率积分法等手段,对重复采动影响下水渠的变形特征进行了分析评价。首先从地层的工程地质结构、水文地质结构、力学结构和开采结构4方面分析了岩土体的结构特征,利用FLAC3D对各煤层开采引发的导水裂隙带发育高度的变化规律进行了模拟分析,同时,根据地表移动和变形预计结果,分析了重复开采引发的地表下沉、倾斜变形及水平变形对水渠坝体的影响。结果表明:多煤层开采后导水裂隙带不会波及到水渠内的地表水,不会影响采煤安全;重复采动会引起水渠不同程度的沉降,堤体地面标高由

2020-05-24 立即下载
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重复条件下地表移变形规律实测研究

为了揭示重复采动条件下地表沉陷变形规律,凤凰山煤矿在154309工作面上方建立了地表移动观测站。通过对岩移观测资料的分析研究,给出了重复开采时地表沉降曲线,获得了该地质采矿条件下地表移动变形预计参数和岩移角值,探讨了重复采动条件下地表移动变形特征。研究认为,重复采动条件下地表沉陷变形剧烈,下沉盆地陡峭,变形分布集中,地表下沉系数大,采动影响范围大。地表动态变形剧烈,下沉速度快,最大下沉速度为143.4mm/d,地表移动持续时间较短,活跃期约占地表移动持续时间的30.7%,其下沉量占地表总沉降量的96.3%。

2020-05-25 立即下载
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浅埋煤层垂向重复下地表移规律实测研究

为了研究重复采动下地表移动规律及其和常规工作面地表移动规律的差异性,通过对陕西煤业集团神木柠条塔煤矿N1200工作面地表移动规律的现场实测,对比该工作面覆岩中无采空区与有采空区的地表移动参数的不同之处,并利用相关岩层移动理论解释了重复采动下地表移动规律存在差异性的原因。结果表明:重复采动下该工作面地表下沉系数为0.877,超前影响角为49.4°,综合移动角60°,拐点偏移距12.5 m。相比较同条件下的常规工作面,重复采动影响下地表移动下沉系数较大;超前影响角、移动角、拐点偏移距较小;水平移动系数基本相同。

2020-05-10 立即下载
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近浅埋煤层重复覆岩裂隙发育相似模拟

为了得到近距离浅埋煤层重复采动对覆岩裂隙发育的影响,以神东集团石圪台矿为工程背景,利用相似理论进行相似模拟实验,通过对比单层煤开采与重复采动在矿压显现和移动破坏等方面的变化对覆岩裂隙发育进行分析,得出了近距离煤层重复采动对覆岩位移、矿压及裂隙演化的特征影响。结果表明:相比于单一煤层开采,重复采动覆岩裂隙明显增多,来压步距有所减短;覆岩达到最大下沉量位置更靠近开切眼一侧,为工程实践提供了一定理论基础。

2020-05-12 立即下载
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近距离煤层重复覆岩裂隙形态及其演化规律实验研究

采用物理相似模拟实验及理论分析,研究单层开采和重复采动条件下覆岩移动、裂隙分布与演化规律、支承压力分布特征及采动裂隙椭抛带形态。研究结果表明,上覆岩层在重复采动条件下,形成破断裂隙和离层裂隙,两者联通后在空间形成不同于单层煤开采的覆岩裂隙椭抛带展布;下层煤回采期间,随工作面的推进,工作面附近的应力峰值与煤壁距离保持相对稳定的状态;在重复采动双重卸压条件下,覆岩裂隙经历了产生、扩张、压实、再扩张、再压实等5个动态变化阶段。最后在实验分析基础上,建立近距离煤层重复采动裂隙椭抛带的空间分布数学模型。

2020-05-21 立即下载
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极近距离煤层重复矿压显现规律

为深入研究极近距离煤层重复采动矿压显现规律,以六家煤矿SⅡN26-7工作面为研究对象,采用数值模拟、相似材料模拟试验和现场监测的方法,对围岩应力、覆岩运动规律、工作面超前采动影响范围进行分析.研究结果表明:在上部6-6煤层开采的影响下,SⅡN26-7工作面超前支承压力峰值降低了7 MPa;顶板初次垮落步距和周期来压步距与开采6-6煤层相比减小了13.5 m和7.3 m,应力峰值距煤壁距离减小了4 m,应力集中系数降低了0.5;工作面超前采动影响范围为35 m;极近距离煤层重复采动,工作面超前支承压力、顶板来压步距均有降低,矿压显现强度有所减弱.

2020-04-23 立即下载
1.41MB
松散承压含水层下重复对覆岩破断特征的影响研究

以松散承压含水层下压架突水灾害的防治问题为工程背景,结合皖北祁东煤矿7131工作面的开采条件,研究了承压含水层下重复采动对覆岩破坏特征的影响规律。结果表明,当松散承压含水层下某一煤层工作面在初次采动条件下存在压架突水危险时,若其他邻近煤层先开采使得该煤层回采处于重复采动状态,覆岩结构完整性降低,承压含水层的载荷传递作用会受已采煤层的开采扰动而减弱,该煤层工作面回采时覆岩不易发生如初次采动条件下的整体破断,压架突水危险性降低。基于重复采动对覆岩破坏特征的影响规律,提出了松散承压含水层下采煤的"释压开采"方法,即可将不具有压架突水危险的煤层作为"释压层"先开采,弱化承压含水层对下部岩层的载荷传递作

2020-04-28 立即下载
1.99MB
多煤层重复导水裂隙带高度观测技术研究

为准确观测多煤层重复采动导水裂隙带发育高度,分析了现有的两带高度观测常用方法,由此提出了多煤层重复采动条件下导水裂隙带高度的观测方法,并将其应用于布尔台煤矿22105工作面及42106工作面导水裂隙带高度的观测,得出多煤层重复采动条件下42106工作面导水裂隙带高度为158. 52m,裂采比为24. 02。而由经验公式计算得出,多煤层重复采动条件下42106工作面导水裂隙带高度为131. 44m,裂采比为19. 92,这与实际观测结果基本吻合,验证了实测结果的准确性。

2020-05-16 立即下载
817KB
重复下顶板含水巷道顶底板变形机理及控制

针对内蒙古巴彦高勒煤矿重复采动下影响顶板含水层回风巷道顶底板变形较大的问题,采用现场实测及理论分析方法,通过分析巷道围岩松动圈的成因及影响因素,对巷道顶底板变形较大的机理及控制措施进行了研究。结果表明:初次采动影响时,支承压力主要作用于护巷煤柱,巷道顶板松动圈范围较小,护巷煤柱应力在巷道底板释放导致局部的底鼓现象,但巷道顶底板整体变形不明显;重复采动影响时,巷道顶板承受支承压力较大、两帮应力在底板释放,顶底板松动圈范围扩大,顶板松动圈发育至含水层后,顶板水弱化顶底板煤岩体强度,导致顶底板松动圈进一步增大,巷道顶底板变形较大;提出了相应的巷道变形控制措施,在现场应用效果显著。

2020-05-05 立即下载
1.59MB
重复覆岩裂隙网络演化分形特征

为研究重复采动下覆岩裂隙演化规律,以同煤集团煤峪口煤矿410盘区为地质原型,利用物理相似材料模拟实验模拟近距离煤层重复采动覆岩裂隙发育发展演化过程,运用分形几何理论研究重复采动条件下,覆岩裂隙网络分形特征.实验结果表明:随着开采宽度的增大,上层开采裂隙分形维数随之变大,其增幅随着宽度增加逐渐变小;而下层开采裂隙分形维数与开采宽度呈抛物线变化关系;开采采场覆岩裂隙上层煤分形维数与工作面前方支承压力峰值满足Freundlich方程,而与切眼附近支承压力峰值满足Langmuir方程,下层煤关系不明显;覆岩"三带"裂隙网络具有很好的自相似性,上层回采完裂隙带、冒落带分形维数比为1.0575:1;而下层

2020-05-24 立即下载
1.41MB
近距离煤层群重复下端面稳定性分析

端面顶板稳定性差一直是制约大采高工作面安全、高效开采的一大难题,这一问题在近距离煤层群开采中更加突出。针对近距离煤层群重复采动下端面冒顶这一难题,采用室内试验、理论分析、数值模拟等手段研究了重复采动下端面顶板稳定性。研究得到:受重复开采扰动的影响,下位顶板裂隙比较发育,顶板岩体强度变得更低,在相同顶板压力作用下端面顶板更容易失稳;17~#煤层开采时,采场上方不同层位顶板将形成2种"拱式"结构和1种"砌体梁"结构,并会出现3种不同程度的顶板来压现象,频繁来压容易造成端面冒顶;近距离煤层群重复采动下,作用在端面顶板的压力并不大,端面失稳的主控影响因素是端面顶板岩体强度,该条件下煤壁片帮与端面冒顶的

2020-05-01 立即下载
282KB
非充分条件下重复地表沉陷预计参数的选取

重复开采已采煤区剩余煤炭是煤炭资源充分利用的重要手段,但前期矿区采动造成了上覆岩层的"活化",开采沉陷预计发生了巨大改变,应用以往首采预计参数往往产生较大误差。为此,在研究了大量前人总结推导出的公式经验的基础上,分析重复采动后的变化特性,并结合阳泉地区实测资料,找出了适合此区域的非充分重复采动地表下沉概率积分法预计参数,并应用此参数成功预计了此区域的某一工作面。

2020-04-27 立即下载
254KB
重复条件下地表岩移规律观测研究

文中以地表实测资料为基础,研究了凤凰山煤矿重复采动条件下地表沉陷变形特征,并结合数值模拟手段,分析了重复采动条件下岩层与地表移动变形机理,揭示了凤凰山矿重复采动条件下地表沉陷变形规律。研究成果对于重复采动条件下地面建(构)筑物的保护具有重要的意义。

2020-05-22 立即下载
237KB
重复地表变形等值线绘制方法

为研究井下多工作面重复采动后地表变形等值线的变化规律,采用概率积分法和距离幂次反比法,对井下多工作面开采后的地表各个变形值进行计算,应用矩形网格模型的方法,将计算的结果进行可视化处理,绘制出重复采动地表各个变形等值线.将该计算方法应用到西马煤矿的生产实践当中,将上述各变形值等值线绘制方法得到的结果与现场实测结果进行对比,可见二者的误差较小,符合采矿工程领域实际需要.

2020-04-25 立即下载
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浅埋近距离煤层重复关键层结构失稳机理研究

神东矿区随着开采规模的不断加大,部分区域的第1层主采煤层已采完,开始回采第2层主采煤层。由于两层煤间距较小,形成了浅埋近距离煤层重复采动的开采条件,在一些特殊的地质采矿条件下,下煤层采场矿压显现异常强烈,工作面曾发生多起支架活柱瞬间大幅下缩甚至压死支架等动载矿压现象,严重威胁着煤矿安全高效生产。论文综合采用理论分析、数值模拟与物理模拟试验、现场实测等方法,就神东矿区浅埋近距离煤层重复采动关键层结构失稳与动载矿压机理进行了深入研究。

2020-05-14 立即下载
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