祁东煤矿3224工作面开采"两带"高度特征研究

在分析祁东井田地质条件基础上,建立了3224工作面沿倾向和走向的两个主断面数值计算模型.采用了离散单元法进行了两个断面上覆岩层成各点的应力状态及在采动过程中各点应力变化、位移和变形,据此分析研究了工作面覆岩破坏规律,确定了"两带"发育高度.利用简易水文观测法得到的"两带"发育高度值对模拟计算结果进行了验证,得出了3224工作面两带发育高度和规律的结论.     

祁东煤矿3_224工作面开采“两带”高度发育特征的数值模拟

在分析祁东井田地质条件基础上,利用RFPA2D分析系统对不同地应力条件下,由于煤层开采引起煤层顶板覆岩发生的损伤演化和应力场调整的过程进行了有限元分析。据此分析研究了工作面覆岩破坏规律,确定了"两带"发育高度。利用简易水文观测法得到的"两带"发育高度值对模拟计算结果进行了验证,得出了3224工作面两带发育高度和规律的结论。     

祁东煤矿3224工作面导水裂缝带高度数值模拟

在分析祁东井田地质条件基础上，利用FLAC有限差分软件对煤层开采引起煤层上覆岩层的变化进行了模拟。分析了覆岩破坏规律，确定了3224工作面的导水裂缝带发育高度，并利用钻孔冲洗液观测方法得到的导水裂隙带发育高度对模拟计算结果进行了验证。     

应用瞬变电磁法研究覆岩破坏规律

该文介绍了瞬变电磁法(TEM)探测“两带”发育高度的原理和方法，综合分析了301工作面深部、浅部测区的探测结果，阐述了杨村矿3层煤在全厚放顶煤和限厚开采条件下覆岩的破坏规律。     

五沟煤矿1011工作面开采“两带”高度发育的数值模拟分析

在分析五沟井田地质条件基础上,利用FLAC软件对开采引起的煤层顶板覆岩运移进行了模拟。据此分析研究了工作面覆岩破坏规律,确定了"两带"发育高度,利用简易水文观测法对模拟计算结果进行了验证,得出了1011工作面两带发育高度和规律的结论。     

巨野煤田大采深采煤工作面导水裂隙带发育高度探查研究

通过钻孔并行电法测试技术在巨野煤田大采深采煤工作面的应用，对郓城煤矿1302工作面进行了采动覆岩导水裂隙带现场勘探试验，从而得出巨野煤田大采深煤层顶板“两带”发育高度值，研究得出1302工作面岩层破坏从两端扩展到中间区域，呈“鞍形分布”破坏状态。1302工作面导水裂隙带高度为59 m。     

含水松散层下煤层开采覆岩破坏规律的数值模拟研究

以五沟煤矿1011工作面煤层开采为例,应用ANSYS有限元软件,对煤矿开采引起的煤层顶板覆岩运移规律进行了数值模拟,分析研究了含水松散层下煤层开采覆岩破坏移动规律,确定了导水裂隙带和覆岩冒落带发育高度,利用经验公式和简易水文观测法对模拟计算结果进行了验证,得出了1011工作面覆岩破坏移动规律和"两带"发育高度,为进一步合理留设防水煤柱提供了有效的技术参数。     

孟村煤矿采空区覆岩“两带”高度观测及计算

煤层采后覆岩导水裂隙带发育高度不同,会引起煤层上覆不同含水层的水体涌入井下,准确探查煤层开采后“两带”发育高度对煤矿防治水工作具有重要的指导意义。采用钻孔冲洗液漏失量观测法结合彩色电视窥视法,对孟村煤矿401101工作面进行了“两带”高度的探查,综合确定裂采比为18.6,冒采比为4.3。同时,通过对1411孔洛河组水位的跟踪观测,总结出了随着工作面的推进,导水裂隙带发育的规律,即随着工作面采后距离的增大,覆岩破坏形成的导水裂隙带最高点也继续向上移动。期间可能存在短暂的裂缝弥合,随着工作面的继续向前推采约97 m(1个月),导水裂隙带发育完成。实践表明,冲洗液消耗量观测和彩色电视窥视2种方法相结合,可以对“两带”发育高度观测结果进行对比和印证,是有效确定“两带”发育高度的技术手段。     

祁东煤矿3224工作面导水裂带高度数值模拟

在分析祁东井田地质条件基础上,利用FLAC有限差分软件对煤层开采引起煤层上覆岩层的变化进行了模拟.分析了覆岩破坏规律,确定了3224 工作面的导水裂缝带发育高度,并利用钻孔冲洗液观测方法得到的导水裂隙带发育高度对模拟计算结果进行了验证.     

工作面“两带”发育高度的探测研究

基于工作面“两带”发育高度的理论研究和现场实践,采用钻孔冲洗液漏失量观测和彩色电视观测对隆德煤矿205工作面2-2煤层“两带”发育高度进行了实测。研究结果表明:覆岩破坏高度的实测研究是准确掌握覆岩破坏高度的最佳途径;钻孔冲洗液漏失量观测及彩色电视观测是确定“两带”高度直观有效的技术手段;确定了隆德煤矿205工作面2-2煤层“两带”发育高度,为矿井制定安全有效的防治水措施提供技术支撑。     

采动应力下覆岩导水裂隙带发育规律研究

为探究山西煤炭运销集团三元微子镇煤业15105工作面覆岩导水裂隙带发育规律，采用相似模拟试验、钻孔窥视与声发射技术进行研究。结果表明：15105工作面覆岩非对称性破断现象明显，裂隙带呈现“梯形”+“倒V形”分布，声发射事件主要发生在上方岩层约500 mm以内，沿着“梯形”的右腰线和上顶边继续扩展。钻孔窥视表明裂隙带总高度为41.72 cm，对应实际高度为83.44 m。     

寺家庄矿15106采煤工作面覆岩裂隙“三带”规律研究

为研究寺家庄15106工作面回采过程中上覆岩层裂隙的动态发育规律，基于工作面覆岩地质条件，采用理论分析、数值模拟和相似模型实验的方法研究覆岩裂隙的发育，并划分“三带”。依据矿业控制理论，得到垮落带高度为14.37~17.25 m，裂隙带高度为54.8~72.6 m。基于UDEC程序，模拟得到k2石灰岩底板距离煤层顶板18 m为跨落带高度，k4石灰岩底板距离煤层顶板66 m为裂隙带高度。根据相似模型实验得到垮落带高度为18 m，裂隙带高度为64 m。理论推导、数值模拟和模型实验得到覆岩“三带”高度基本一致，以坚硬的石灰岩高度为准，确定垮落带高度18 m，裂隙带高度66 m，为高抽巷层位选取提供了一定的理论指导。     

工作面覆岩导水裂隙带发育规律及高度探测

为充分了解81201工作面覆岩导水裂隙带的发育规律及高度,采用钻孔取芯的方式对钻孔的冲洗漏失量和岩芯特征进行综合分析,得出导水裂隙带的发育高度。结果表明:81201工作面导水裂隙带的高度为137.3 m。     

青龙寺煤矿高强度综采覆岩破坏特征实测研究

为探索青龙寺煤矿地质采矿条件下的垮落带和导水裂缝带发育高度，采用现场地面钻探、钻孔漏失量观测法、彩色钻孔电视成像技术、经验公式、类比分析综合研究方法，对5-20101与5-20105工作面覆岩垮落带、导水裂缝带高度进行实测及特殊性分析。结果表明：青龙寺煤矿地质采矿条件下垮落带最大高度为9.7～17.0 m,垮采比为4.1～7.4;导水裂缝带发育最大高度为41.47～46.87 m,裂采比为17.4～20.4;工作面推进速度可影响上覆岩层的回转角度及稳定结构的形成，高强度快速推进综采工作面地质采矿条件下的“两带”发育高度具有垮落带、导水裂缝带发育高度大的特点。     

近距离煤层重复采动覆岩破坏规律及“两带”发育高度分析

为研究近距离煤层重复采动下覆岩破坏规律与“两带”发育高度,预防工作面开采过程中由导水漏风通道引起的工作面顶板漏水、采空区自燃等各种安全事故,以鄂尔多斯市某煤矿为工程背景,采用井下窥视法和数值模拟对近距离煤层开采后覆岩破坏规律以及“两带”发育高度进行分析,揭示了规律形成的原因。研究结果表明：在近距离煤层重复采动影响下,“两带”发育高度远超过上煤层开采,下煤层推进80 m时裂隙带最大发育高度为88 m,与地表贯通形成导水漏风通道;初次采动与重复采动时的裂采比分别为19.33、29.33;裂隙带的发育呈台阶式上升,阶段间的变化表现为激跳形式;覆岩的破坏表现为“拱形→帽形→马鞍形→外O内蝶形”;数值模拟及拟合公式所预测的“两带”发育高度与实测值之间误差率为1%左右,验证了预测的准确性,可为相似工作面的开采以及相似工程提供借鉴。     

鹿洼煤矿13上14工作面“两带”高度观测

根据鹿洼煤矿13上14工作面具体地质条件,在对采动覆岩破坏发育规律进行合理预测的础上,通过选择可靠的井下"两带"高度观测方法,得出了13上14工作面采动覆岩导水裂缝带发育高度为31-21m,裂采比为14.9,由此导出了鹿洼煤矿3煤层开采覆岩导水裂隙带高度预计公式为:H裂=14.9M(M为采高).     

极近距煤层群重复采动覆岩破坏规律相似模拟试验研究

针对近距离煤层群下行开采时重复采动引起的覆岩冲击性破断问题以及再生破碎顶板条件下工作面安全开采问题，以潘二矿11221,11223工作面为研究背景，通过物理相似模拟试验，对极近距煤层群重复采动覆岩破坏及裂隙发育规律进行了研究。结果表明，1煤工作面覆岩垮落带平均高度22 m,裂隙最大发育高度85 m,“两带”发育高度相当于采高的24.2倍；受3煤、1煤工作面联合采动影响，裂隙带相对向上发育增加15 m,覆岩采动充分垮落角基本对称，顶板破坏范围增大；随着工作面推进，煤层群顶板均经历垮落、裂隙发育、采空区冒矸被压实的演变过程，14 m厚的粗砂岩层作为关键层抑制裂隙向上发育，在回采结束后其下方产生较大离层；3煤顶板覆岩垮落形态近似呈非对称“Π”型，相对于3煤，1煤采完后，工作面呈现出“两大一小”的特征；“两带”高度发育大，垮落带和裂隙带的高度分别增加了46%、21%,顶板下沉量大，顶板垮落步距小，初次垮落步距和周期垮落步距明显减小，来压较为缓和。研究结果可为煤层群开采的围岩控制提供参考。     

煤层群开采覆岩运移规律及“三带”高度确定

为研究煤层群开采条件下覆岩移动规律及“三带”分布范围，基于神东布尔台煤矿42106工作面概况，采用相似模型物理实验方法模拟了2^-2煤及4^-2煤2层煤先后开采的覆岩移动变化特征，分别就覆岩垮落特征、应力变化、岩层下沉量3个方面进行了对比分析。结果表明：上煤层工作面开采结束后，覆岩破坏程度整体较低，应力峰值主要存在工作面超前影响区域，存在块体铰接等现象；下层煤开采后裂隙带与上层煤采空区沟通，导致复合煤层采空区的断裂带远大于上煤采后的断裂带，应力相比上煤层整体较大，且顶板下沉量显著增大，覆岩历经离层、离层增大，最终闭合3个阶段。通过观测点数据测量确定了42106工作面“三带”高度，并在现场进行钻孔监测，验证了相似物理模拟结果的合理性。     

基于动静错位结合方式的首采工作面覆岩裂缝发育探测研究

为研究首采工作面回采前中后期覆岩裂缝发育状态,以发耳煤矿50105工作面为例,提出了动静错位结合的裂隙探测方法。采用覆岩移动曲线与经验公式理论分析,用离散元UDEC软件仿真开挖,用网络并行电法与钻孔摄像法在不同位置现场实测,分析覆岩裂缝发育过程与最终稳定高度。结果表明:工作面前端未采区域超前应力裂缝开始发育,覆岩离层阶段出现裂缝急剧位移差现象;煤层上方主覆盖层为含碎石粉质黏土,覆岩稳定性差,裂缝发育实测高度大于理论高度;在采空区稳定区域,含碎石粉质黏土覆盖层重新压实,顶部裂缝发生闭合,裂缝实测高度降低。研究成果对首采工作面粉质黏土覆岩裂缝发育有新的认识。     

倾斜长壁工作面综放开采覆岩“两带”发育高度研究

以淮北某矿倾斜长壁综放开采工作面为研究对象,在分析覆岩岩性特征的基础上,采用经验公式估算、数值模拟及深基点位移法对覆岩采动裂隙的发育高度进行研究。结果表明:基于关键层理论导水裂隙带高度预测方法、FLAC^3D数值模拟与深基点位移监测结果基本一致,而经验公式仅考虑采厚、岩性2种因素影响,预测"两带"发育高度存在一定的局限性,839工作面开采后,冒落带发育高度23.12~27.24 m,裂隙带发育高度91.88~102.08 m,裂采比为14.4~16.0。研究结果为839工作面瓦斯抽采设计、露头防(隔)水煤岩柱留设提供科学依据。