厚松散层开采条件下地表沉陷数值模拟分析

在厚松散层开采条件下,地表移动变形有自身的特点和变形规律。根据巨厚松散层下矿区的地质采矿条件,采用FLAC3D程序数值模拟软件,得到了100~350m不同厚松散层厚度条件下岩层垂直位移云图及地表下沉曲线。探讨了地表最大下沉值W、下沉系数q与松散层厚度之间的关系,分析了厚松散层开采条件下地表移动变形的特殊规律,并从岩层与地表移动变形机理方面进行了解释,进而得到了特定矿区厚松散层开采条件下沉陷规律。     

厚松散层薄基岩条带开采地表沉陷影响因素研究

为了研究厚松散层薄基岩条带开采中采出率、采宽、基岩厚度、松散层厚度及采厚对地表沉陷的影响规律,基于FLAC~(3D)建立数值模型,分别改变上述5个因素模拟研究地表移动变形情况,探讨了以上因素对地表最大下沉值及下沉系数的影响规律。运用正交实验法对5个因素进行重要性排队,得出各因素对最大下沉值及下沉系数关联度排序,各因素对地表最大下沉值影响程度排序为:采出率基岩厚度松散层厚度采宽采厚。基于数值模拟结果借助MATLAB数学软件回归分析拟合得到地表最大下沉值及下沉系数与这5个因素的综合函数表达式。最后依据地表最大下沉值综合函数表达式对我国部分煤矿厚松散层薄基岩下条带开采进行地表沉陷预计,预计与实测结果表明此表达式具有较高的可信度。     

条带充填开采沉陷影响因素分析

针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种条带开采与充填开采相结合的网状带式充填开采方法.以某矿工作面地质条件为工程背景,确定合理的工艺参数后进行了数值模拟分析.研究结果表明,在采区内煤炭资源实现全采的条件下,地表变形量也小于建筑物Ⅰ级损坏等级指标,并给出合理的采留宽及临界采留宽;且通过数值模拟分析,得...     

厚松散层下条带充填开采充填率对地表下沉的影响分析

为了研究厚松散层下条带充填开采时充填率对地表下沉的影响,运用FLAC~(3D)数值模拟,探讨了充填率对地表最大下沉值的影响规律:在其他地质条件不变的情况下,地表最大下沉值随充填率的增加而减小,其减小幅度逐渐变大。其主要原因是充填率增加,使得采空区顶板的悬漏量减少,并且充填体的稳定性增强,对地表的控制作用显著。     

充填开采对地表沉陷影响因素的数值模拟

充填开采对于解放"三下"煤炭资源具有重要意义,是实现煤炭资源绿色开采的重要途径。充填体强度和采空区充填率是地表沉陷的直接影响因素,为此,以平顶山十二矿CT101充填工作面为研究对象,设计了3种不同强度的充填体分别对应5种不同采空区充填率的充填开采方案。通过数值模拟分析了在不同强度充填体和采空区充填率条件下的地表沉陷规律,为充填开采中地表沉陷控制和充填体强度、采空区充填率等参数的确定提供依据。     

固体充填开采沉陷控制影响因素数值模拟研究

为了分析固体充填开采不同充填因素对地表沉陷的影响规律,以某煤矿地质采矿条件为基本背景,采用FLAC3D数值模拟,对固体充填开采不同充填条件下地表沉陷规律进行了模拟研究。研究结果表明:当充填率增加,地表移动迅速降低,其移动极值近似于线性关系减小;随着充填体刚度的增大,地表移动变形逐渐降低,其降低的幅度随充填材料刚度的增大而逐步趋于平缓;地表移动极值对充填体弹性模量的敏感度随充填率的增加而增大;固体充填开采中充实率与地表移动极值之间满足线性变化规律。     

条带工作面开采沉陷的影响因素分析

基于正交试验方法,系统分析了在煤层埋深和采高一定的情况下,条带工作面采宽、留宽和煤体强度对采场沉陷的综合影响,并采用MATLAB软件得出了采场沉陷与各个因素之间的多元回归公式。研究表明:条带采场沉陷与3个因素都显著相关,其影响效果排列顺序为条带采宽煤体强度留宽;在煤体强度1.1 MPa,采宽75 m以及留宽85 m的情况下,可控制地表沉陷盆地为均匀平缓的平底盆地,最利于地表建筑物的保护。     

薄基岩厚松散层下充填保水开采安全性分析

为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对开采安全性进了分析。结果表明:采高3.5 m,矸石充填率为85%时,关键层未破断,隔水关键层保持完整;下行裂隙多分布在工作面两端,且具有弥合性,随工作面推进周期性增大、减小,实测下行裂隙深5.5 m,上行裂隙高6.41~11.85 m,剩余隔水层组厚度为17.38~23.97 m,工作面可实现安全回采,为类似采矿地质条件下开采安全性分析提供了借鉴。     

厚松散层下开采沉陷预测模型的研究及应用

根据岩层移动分层传递的观点,以综采面支承压力分布规律研究成果为基础,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下煤层开采沉陷预测模型.并利用该模型预测了谢桥矿8#煤层和6#煤层不同深度、不同工作面宽度的2个工作面开采沉陷值,得出相应的结论.     

厚松散层下开采地表沉陷规律研究及应用

在不同地质采矿条件下建立地表沉陷观测站,开展厚松散层下开采地表沉陷规律研究,从而在"三下"采煤中,针对不同地段、不同地质开采条件,合理选用适合本块段的实测地表移动变形参数,运用概率积分法进行地表移动变形预计,掌握开采对地表及附属设施的破坏范围和破坏等级,为采区设计和"三下"采煤综合治理提供可靠的技术依据,保证了设计的准确性和科学性。     

固体充填开采地表沉陷规律数值模拟

固体充填开采是近年来发展的一种较好的绿色开采技术,在国内获得初步应用,但实测资料较少。结合一个试采工作面,采用FLAC3D数值模拟手段,对固体充填开采不同充填率及充填体不同弹性模量条件下地表下沉规律进行研究。研究表明,随着充填率从100%减小到50%,地表下沉最大值从312 mm增加到907 mm,充填率对地表下沉的影响很大,在选择充填开采的时候,保证充填接顶对防止地表变形过大很有帮助。随着充填体弹性模量从0.24 GPa增大到24 GPa,地表最大下沉值迅速减小,选择合理的充填体级配很重要,只要充填体达到抗变形能力即可。     

厚黄土覆盖层条带开采关键层的数值模拟

针对采动过程中上覆岩层的破坏特性, 在数值模拟中对厚黄土层采用莫尔-库仑准则, 对煤岩体采用虎克-布朗准则理论模型, 模拟计算雷坡村庄下开采煤层地表移动变形。根据计算结果, 利用FLAC^3D自定义函数功能, 从煤层顶板的岩层逐层向上, 编程求取主断面上各岩层的下沉值, 利用GRAPHER软件生成直观图形, 从直观图形可以判断出主(亚)关键层的层位。     

厚松散层下深部开采地表沉陷的复合介质模型

以龙固矿巨厚松散层下深部开采为研究背景,分析了煤矿深部开采地表沉陷机理,建立下部离散介质-中部弹性薄板-上部松散层随机介质的耦合模型,对地表沉陷规律进行研究。通过分析各层位岩层的移动特征,推导出其弯曲下沉方程,分别求出各分层的下沉值,再通过线性叠加,得出厚松散层下深部开采的地表下沉值。分别把运用该方法得出的预计结果和运用整体模型进行地表沉陷预计的结果与实测结果进行比较,发现此模型对厚松散层下深部开采地表沉陷的预计结果更为准确。     

条带充填控制开采沉陷的理论研究

针对煤矿充填开采成本相对偏高的问题和煤系层状岩层移动与控制特点,提出了控制煤矿开采沉陷的条带充填开采方法,即在煤层采出后顶板冒落前,采用膏体胶结材料对采空区的一部分空间进行充填,构筑相间的充填条带,形成“充填条带-上覆岩层-主关键层”结构体系控制地表沉陷.研究了条带充填开采技术原理和适用性,建立了条带充填开采设计原则,并应用于某煤矿条带充填开采方案的研究.     

厚黄土层建下条带开采参数选取数值模拟研究

针对西部厚黄土层矿区建(构)筑物下压煤合理条带开采参数选取技术难题,通过理论分析、FLAC~(3D)数值模拟及现场应用实测等方法,对影响该条件下条带参数的选择进行探讨论证,并对各因素与条带开采参数选取的最佳结合点进行了分析说明。     

基于松散层厚影响的概率积分法开采沉陷预计模型

为提高厚松散层开采下概率积分法的预计地表沉陷精度,表明下沉盆地边缘收敛缓慢的问题,基于概率积分法理论提出了新的开采沉陷预计模型,该模型考虑了松散层厚度的影响,引入了松散层影响系数这一新参数。结合淮南潘北矿1212(3)工作面实例验证,研究结果表明:新预计模型比概率积分模型的预计精度高,拟合相对中误差由原来的8%减少到6%;松散层影响系数与主要影响半径呈正相关,两者之间大小关系明确。     

厚松散层下矸石充填开采地表移动规律研究

为分析厚松散层下矸石充填开采地表移动规律,采用FLAC3D数值模拟软件,利用正交均匀设计试验校正室内岩样力学参数,分别建立不同松散层厚度条件下矸石充填开采数值计算模型.通过对相同基岩层厚度、不同松散层厚度条件下与相同采深、不同松散层厚度条件下矸石充填开采地表移动规律的研究得出:①在相同基岩层厚度的条件下,随着松散层厚度的增大,矸石充填开采地表最大下沉量、最大水平移动以及主要影响角正切均增大;②厚松散层下充填开采地表下沉系数随松散层厚度与采深之比呈线性递增;③采深是厚松散层下矸石充填开采地表移动范围的主要影响因素,而松散层厚度对地表移动范围的影响较小.     

充填开采控制地表沉陷影响因素分析

根据地表沉陷的机理,通过理论分析研究充填开采覆岩破坏特征,得到影响充填开采控制地表沉陷的下沉量、压缩量、岩性三个方面主要因素。并针对充填开采时影响开采沉陷的主要因素,可采取相应措施对其控制,以减小这些因素的影响取得了良好的效果。     

厚松散层条件下开采沉陷规律及控制研究现状

在参阅大量文献的基础上,系统总结了厚松散层条件下开采沉陷地表移动变形规律、地表移动变形预计理论、地表移动参数与地质采矿条件间的关系及对厚松散层条件下开采沉陷的控制现状。