大采高浅埋煤层开采地表移动变形特征研究

 大采高浅埋煤层开采地表地表移动变形具有一定的特殊性,在对韩家湾煤矿2304工作面开采地表移动观测的基础上,确定了韩家湾煤矿开采岩层移动参数,分析了影响采空区地表裂缝形成的主要因素,给出了厚松散层浅埋煤层开采地表移动变形破坏规律。为今后矿井“三下”开采以及保护煤柱的安全合理留设提供相关参数与科学依据。     

预计法留设建筑物保护煤柱

留设建筑物保护煤柱是保护建筑物安全使用的重要手段,在分析常规煤柱留设方法局限性的基础上,为了解决传统留设建筑物保护煤柱方法的不足,给出了采用预计法留设保护煤柱的具体操作方法,通过地表移动变形与建筑物强度特性相结合,以具体计算变形指标值的影响距离来划定保护煤柱范围,既能有效保护建筑物,又能综合考虑采厚、多煤层开采的影响。同时,结合留设保护煤柱实例,分析了该方法的合理性和适用性。     

生产油气井受煤矿采动影响分析与合理煤柱留设技术研究

针对神府煤田油气重叠开采矛盾日益突出的现状,从煤炭与油气资源分布、赋存规律出发,分析了油气井保护煤柱留设的重要性,论证了依据地表移动变形实测参数进行保护煤柱设计的必要性。以禾草沟煤矿为例,对地表移动变形实测数据进行了拟合分析,得出了地表移动变形参数,并以该参数为依据进行了油气井保护煤柱计算。工作面推采过后,采用彩色钻孔电视孔内观测的方式对煤柱留设效果进行了验证,结果表明:油气井套管完好,未受到明显的采动影响,保护煤柱留设合理,能够实现煤炭与油气的安全共采。     

条带法开采的老区活化影响

多煤层开采过程中,由于重复采动,岩层及地表移动过程具有加剧情况,移动速度和变形值加大,对地面建筑物有较大的破坏。这种老区活化影响的规律性有待研究,尤其开采残留煤柱时,老区活化影响范围还发生在开采边界处,更具有其特殊性。蛟河煤矿奶子山填建筑物下,采用了减小地表移动和变形的“变采留比倾斜冒落条带法”,开采了原留设的保护煤柱,     

色连煤矿浅埋开采地表移动与变形规律研究

为了掌握色连煤矿采空区地表移动规律,通过理论分析、现场监测和数值模拟等方法的结合,分析了色连煤矿8101首采工作面地表移动变形规律,得出地表移动变形相应的基本参数和概率积分预计参数,为今后矿井在类似地质条件下的煤炭开采、保护煤柱的合理留设、环境保护等提供理论技术指导和参考。     

常村井田王庄村合理留设保护煤柱的探讨

煤矿在井下开采过程中,局部区域上部的各种建筑物和构筑物会受到采空区上覆岩层移动造成变形或破坏。虽然近年来压煤开采技术取得了很大的进步,但是在对矿区内的一些不宜搬迁的住宅区和村庄等,仍然采用留设保护煤柱的方法加以保护。留设保护煤柱就意味着放弃部分煤炭资源的开采,因此,在保证结构稳定的同时,又要减少煤炭资源的损失,就是要合理留设可靠的保护煤柱。     

村庄下深部煤层开采地表移动规律分析

根据七五煤矿131条带采工作面地质采矿条件,在地面布设了岩层与地表移动观测站,通过大量的地表移动与变形观测数据和上覆岩体离层带钻探分析,获取了七五矿区村下深部煤层条带开采地表移动的一般参数和变形分布规律,对指导“三下”开采、留设各类保护煤柱以及提高开采上限的研究等提供了可靠的技术依据。     

积水采空区下重复开采可行性分析

工作面上方采空区积水是影响安全生产的一个重要因素,针对煤矿采空区积水问题展开研究。应用有关规程中记载的裂隙到高度计算方法,对采后裂隙带分布规律进行研究,并选取计算结果最大值确定煤层开采后的裂隙最大范围,根据三下规程中保护煤柱留设原则,选取最大最有效的保护层厚度,确定安全生产煤岩柱的高度。对比保护煤柱的范围与煤层与采空区之间的位置关系,得出重复开采后不会有安全威胁,开采可行。     

断层保护煤柱留设方法研究

本文通过分析肥城矿区开采实践中出现的断层影响事例,研究断层对开采沉陷规律的影响,给出了遇到有断层情况下的保护煤柱留设方法,即选用具体地质条件下开采引起的地表移动变形边界角作为留设保护煤柱的主要参数,当条件允许时,也可选用边界角与移动角的平均值来设计保护煤柱。     

开采引起的地表移动 第二部分——地表移动和采动损害(续)

四、预防采动损害的地下采矿措施保护地面有两种方法:一种是留保护煤柱(或称安全煤柱);一种是控制地下开采工作。煤柱的留设应使地面最终变形不超过建筑物所允许的变形。也可采用充填采空区的方法来减少矿物储量的损失。建筑物下开采时必须使开采引起的最终变形值和开采过程中的动变形均不超过允许值。这两项要求可以采用充填、部分开采和合理布置工作面等方法来达到,在地面需要加以保护的区域下方进行临界面积开     

上河煤矿采煤方法及开采参数研究

通过对上河煤矿已形成房柱式采空区煤柱稳定性评价,得出煤柱稳定性不足,无法维持长期稳定的结论。根据矿井的煤层赋存条件、开采技术水平推荐采用条带刀柱式采煤法并建议将采高增大到6 m;综合周边矿井的开采参数,建议将采宽增大至9 m。通过数值模拟的手段对合理的煤柱留设宽度进行研究,推荐最佳煤柱留设宽度为11 m。     

村庄下高效短壁机械化开采实践研究

高效短壁机械化开采技术生产系统简单、煤柱留设灵活方便，适合“三下”压煤开采．在对五阳煤矿岩移观测的基础上，根据村庄下采煤地表不出现波浪变形、留设煤柱必须保持长期稳定及地表变形小于建筑物允许变形量的要求，分析了51采区某村庄下采用短壁机械化开采的可行性；根据层状岩体稳定性原理，确定了采硐宽度、长度、隔离煤柱宽度等短壁采场参数，对试验区短壁开采巷道系统进行了布置，并进行了高效短壁开采机械化试验．地表沉陷观测和井下矿压观测表明，试验期间未发现地面建筑出现采动破坏，采场煤柱与顶板保持了稳定，实现了村庄下煤层的安仝开采．     

条带煤柱留设对地表移动变形影响的数值模拟研究

为了研究预留煤柱条件下煤矿开采与地表位移的关系,结合矿区煤层赋存的地层条件,在相同采出率下对赋存一定深度的煤层设计3种不同的条带开采方案,采用有限差分法对其沉陷变形特征进行模拟分析。模拟结果揭示了同一采出率下条带的留设与地表移动变形之间的关系,得出采出率和采深相同的情况下,地表移动变形与采宽呈正相关的关系,并且存在一个采宽合理范围,在此范围内开采可以有效控制地表变形量。研究结果为工程实践提供一定的理论依据。     

断层活化对建(构)筑物保护煤柱留设的影响分析

现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建(构)筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一。在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设方法。研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关。在进行断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度。     

不同采留比条带开采底板应力特征研究

为了预测条带开采工作面底板突水和煤柱尺寸合理留设情况,建立了底板应力计算模型,并以淄博矿区埠村煤矿为例,应用解析法对条带开采条件下煤柱底板岩层应力应变规律的分布进行研究,改进了开采方案,结果表明:不同采留比条件下煤层底板采动变形破坏程度存在明显差异,采20 m留20 m的开采工艺较安全,回采率可提高7%。     

间续采煤技术在居民点松散分布条件下的应用

在豫中西部低丘陵地区,农村居民区具有面积较小且分布较松散的特点,在这些区域进行地下煤炭资源开采,留设村庄保护煤柱将压占大量煤炭资源,特别是埋藏深度较深时,仍按照浅部煤层开采的岩层与地表移动参数指导留设煤柱位置,势必使矿区"三下"压煤量迅速扩大。将间续开采技术应用到自然村松散分布条件下的煤炭开采过程中,可以有效控制地表变形量,减小对地表建筑物的损害程度,对有效提高煤炭采出率、降低煤矿开采成本有一定的意义。     

薛虎沟煤矿2~#煤层老空区积水防治措施

煤矿老空区积水对煤矿的安全有着显著的影响,为了提高煤矿开采的安全性,有必要通过探放水的手段对煤矿老空水进行防治。薛虎沟煤矿采用地面物探与钻探相结合的手段进一步查清积水区和采(古)空区范围,做好井下开采煤层及上覆煤层采空积水探放水工作,及时疏排采空积水,防止发生透水事故。为避免与减少矿井采空水对矿井充水的影响,留设足够的防水煤柱,同时留设疏排水孔,应对未来开采区域邻近的采空区积水疏排,确保煤矿生产的安全。     

浅埋煤层群水库周边开采保护煤柱留设研究

针对神南矿区张家峁煤矿常家沟水库周边浅埋煤层群开采现状,将保护煤柱沿宽度方向划分为矿压影响区和有效隔水区,并提出对煤层群中的上煤层开采,矿压影响区采动对煤柱破坏和影响而形成的屈服区宽度,对于煤层群中的下煤层开采,煤柱留设的原则是保证上煤层的保护煤柱不受采动影响。     

留设保护煤柱尺寸的影响因素及变化规律探讨

在分析留设保护煤柱留设尺寸受上覆岩层岩性、煤柱自身强度、采深、采厚以及煤层倾角等地质采矿条件影响因素的基础上，结合一定的地质采矿条件，探讨了保护煤柱尺寸随开采深度、开采厚度及煤层倾角等的变化规律，建立了煤柱尺寸的计算公式。指出，在同一矿区，不同的开采深度、开采厚度及煤层倾角的条件下，留设的保护煤柱的尺寸并不是传统认为简单的线性关系，而是复杂的非线性关系，从而为保护煤柱设计提供理论依据。     

赵各庄矿极复杂区域保护煤柱留设数值模拟研究

针对赵各庄急倾斜、大断层和采空区下极复杂区域煤层开采中煤柱留设宽度问题,理论分析了极复杂区域煤柱留设条件:一是作为断层保护煤柱,二是作为9煤老空区保护煤柱。将断层煤柱划分为采空区一侧煤体塑性区、有效隔水煤柱的弹性区和断层处煤体裂隙带三个区域,分别计算煤柱宽度。在理论分析和数值模拟基础上,建立了极复杂区域老空区下急倾斜煤层开采保护煤柱数值模型,模拟分析了工作面无煤柱、煤柱距离32m和64m三种不同情况开采时工作面围岩应力变化、围岩位移变化和塑性破坏区等情况,直观分析解释煤柱留设的依据。结合现场地质条件,计算赵各庄3839区域煤层开采煤柱留设宽度为66.2m。