开采近水平煤层地表移动及破坏

本文针对松藻矿区近水平多煤层开采条件，讨论了采动影响下的地表移动破坏特点，各移动参数的变化规律，及时间、采深和复采等因素对地表下沉的影响，指出地下开采引起的裸露基岩变形破坏具有规律的集中排列性、差异性和突发性等特点。     

开采近水平煤层地表移动及破坏

本文针对松藻矿区近水平多煤层开采条件 ,讨论了采动影响下的地表移动破坏特点 ,各移动参数的变化规律 ,及时间、采深和复采等因素对地表下沉的影响 ,指出地下开采引起的裸露基岩变形破坏具有规律的集中排列性、差异性和突发性等特点     

矿井开采地表移动的特性分析

通过对兖州矿区地表移动观测资料的分析,找出了兖州矿区同一煤层不同工作面重复采动对地表移动变形规律及极不充分采动条件下地表移动变形规律,对矿区建筑物下采煤提供一些有益的数据。     

基岩裸露山区采动地表移动规律研究

首先运用Auto CAD与Sufer软件建立山区地表模型,然后根据重庆松藻矿区石壕煤矿工作面的地质、地貌和采矿条件为原型,采用FLAC3D数值模拟软件建立和计算了裸露基岩山区水平煤层开采数值模型。根据模拟结果分析得到:1在采空区边缘区域,地表下沉值与水平移动受山区地表滑移的影响较大,在山顶和山谷区域,地表下沉变化较为平滑;2在山区凹形地貌下采动地表水平移动较平原地区要大,在山区凸形地貌下采动地表水平移动较平原地区要小;3在山谷区域,采动后地表受压缩的影响较大,水平变形压缩值较平原采动后要大;在山顶区域,采动后地表受拉伸的影响较大,水平变形拉伸值较平原采动后要大。     

基岩裸露山区倾斜煤层开采地表沉陷规律研究

为掌握松藻煤矿采动地表移动变形规律及开采沉陷参数,该矿在2316工作面上方建立了地表移动观测站。通过系统分析观测站实测资料,研究得到了基岩裸露山区倾斜煤层开采地表移动变形规律及特点,并求取了相应的动态地表移动参数、岩移角参数,以及概率积分法地表沉陷预计参数,为松藻煤矿适中街区建筑群下采煤的实施提供了科学依据。     

松藻煤矿采动稳定区瓦斯地面抽采井施工工艺

为探索采动稳定区瓦斯地面开发技术,首次在松藻矿区开展了采动稳定区瓦斯地面抽采试验项目,完成地面井2口。通过钻井实践,掌握了松藻煤矿采动稳定区上覆岩层特点,总结了采动稳定区地面井难点及对策,初步形成一套适合松藻煤矿采动稳定区地面井的施工工艺,给松藻采动稳定区后续地面井施工提供参考。     

矿山岩体采动影响与控制工程学及其应用

论述了矿山岩体采动影响与控制学的内容、特点、最新进展及其在煤炭工业与国民经济建设中的重要作用。矿山岩体采动影响与控制工程学的主要内容与特点是：研究对象所涉及的范围是从采场直至地表的整个采动岩体；不仅研究受采动岩体的应力、应变及其与原始状态的变化差异，而且研究采动岩体屈服后的大面积的大变形、大位移和大破坏；采动损害既具有不可逆性，又具有可逆性；采动岩体是可复用材料；采动影响的控制，不仅着眼于控制岩体的变形，而且着眼于控制受保护对象的变形．矿山岩体采动影响与控制工程学研究的新进展是：提出了岩体变形的空间分带论、地表变形的空间形态论、岩体和地表变形的地层结构论、岩体和地表变形的地层质量评价论。作者还提出了控制岩体采动影响的７种控制类型，即下沉、变形、水平移动、垂直变形、顶板破坏高度、底板破坏深度及集中应力强度。研究岩体采动影响与控制的意义在于：矿产资源开发及其充分利用；矿区地下和地面的环境保护；矿区水资源保护；矿区山体稳定与安全；矿区采动沉陷地的利用；矿区采掘安全与煤（矿）柱设计；矿山开采损害预测与治理规划。     

厚松散层条件下开采引起的地表裂缝规律研究

采动裂缝是地表剧烈变形的现象,是地表变形与地形地貌及覆盖层综合作用的结果。本文根据两个矿区的实际裂缝观测实例,讨论了地表裂缝的分布形态和发生条件;分析了厚松散层条件下开采引起的地表裂缝特征。采用数值方法模拟岩层移动导致地表裂缝的过程,揭示了地表采动裂缝的动态分布规律。研究结果对于地表建筑物保护和土地整治具有指导意义。     

重复采动条件下地表移动参数变化机理及移动盆地特点

重复采动是加大地表移动与变形的一种采动方式，作者通过不同地质条件及不同重复采动性质对覆央破坏的分析，阐述了该条件下地表移动基本参数的变化机理及规律，地表移动角量参数的变化趋势，初步得出了重复采动影响主要结论。     

巨厚白垩系砂岩下地表移动规律观测研究

针对彬长矿区开采煤层覆岩上段厚黄土层、厚洛河组砂岩的特殊条件,在亭南煤矿进行了地表移动观测。观测数据分析表明,洛河组砂岩对地表移动变形起着控制作用,在极不充分开采条件下,地表移动很小,下沉率仅为0.046,地表变形微弱,不会对地表建筑设施造成损坏;在接近充分采动条件下,地表移动增幅较大,变形明显,下沉率达到0.22,但远未达到最大下沉值;非充分采动沉陷范围与充分采动基本一致,黄土层的移动角大小取决于黄土层厚度和坡度。     

松藻矿区煤层气开发技术优选

在总结归纳中国煤层气开发技术的基础上,指出煤层气开采技术可以分为井下钻孔抽采及地面钻井抽采两大类,提出了地面钻井抽采技术的基本适用原则。结合松藻矿区煤层地质条件,分析认为松藻矿区只能选用井下钻孔抽采技术进行煤层气开发,并详细阐述了适合于类似松藻矿区地质条件的几种煤层气抽采技术。     

厚松散层下下沉系数与采动程度关系研究

采动程度对控制地表移动变形起着关键作用,而地表下沉系数取值的准确性决定了地表移动变形的预计精度.为了探讨厚松散层开采条件下采动程度与下沉系数之间的关系,在分析矿区厚松散层地表移动观测站实测资料的基础上,研究了松散层厚度对充分采动影响的程度,揭示了传统方法评价采动程度不合理性的原因,分析了厚松散层下开采引起的覆岩应力分布与移动机理.给出了应将松散层与基岩作为开采深度的不同介质评定采动程度的标准,通过计算分析,提出了厚松散层开采条件下充分采动的临界宽度,得到了厚松散层下的下沉系数.通过与实测资料相比,下沉系数较为符合现场实际,为矿区厚松散层下“三下”采煤提供了科学依据.     

喀斯特山区重复采动下地表沉陷预测研究

为保护矿区地表生态环境,提高喀斯特山区重复采动下地表沉陷变形的预测精度,首先理论分析了煤层采出后上覆岩层运移碎胀特征以及地表滑移机理,确定煤层采动引起山区地表移动变形的影响因素;在原有平地重复采动地表最大下沉值预测模型的基础上,考虑地表滑移对地表最大下沉值的叠加影响,构建了山区重复采动下地表最大下沉值预测模型,并结合数值模拟的方法,研究不同地面坡度下煤层采动对地表沉陷变形的影响;最后分别利用平地、山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表沉陷变形进行概率积分法预测,将预测结果与实测值进行对比分析.研究结果表明:基于山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表下沉值的预测精度较原有预测模型提高了1.4个百分点,水平移动值的测精度提高了4.3个百点分,表明山区重复采动下地表最大下沉值预测模型具有实用性,可为类似矿区的地表沉陷研究提供参考.     

浅埋高强度开采地表破坏特征:以神东矿区为例

采用现场实测与理论分析的方法对神东矿区地表非连续变形及地表移动持续时间进行了研究。阐释了高强度开采的内涵,并提出以地表最大下沉速度、采动损害程度及工作面来压强度作为判断指标。总结了神东矿区基岩全厚切落式和基岩部分破坏式2种岩层移动类型。分析总结了神东矿区地表移动以伴随非连续变形为主要特征的高强度开采规律:地表最大下沉速度达700mm/d,非连续变形以裂缝与台阶为主;采动裂缝以裂缝带形式发育,主裂缝间距与工作面周期来压步距基本一致,最前裂缝带内主裂缝滞后角约79.8°,地表最宽裂缝滞后角58.2°;裂缝发育条数及宽度与表土性质密切相关,风积沙区裂缝宽度一般小于30mm,黏性表土区一般大于50mm,裂缝宽深近似线性相关。本文可为类似开采条件下采动损害控制、地表环境治理、开采设计提供参考。     

浅埋高强度开采地表及覆岩破坏特征--以神东矿区为例

采用现场实测与理论分析的方法对神东矿区地表非连续变形及地表移动持续时间进行了研究。阐释了高强度开采的内涵,并提出以地表最大下沉速度、采动损害程度及工作面来压强度作为判断指标。总结了神东矿区基岩全厚切落式和基岩部分破坏式2种岩层移动类型。分析总结了神东矿区地表移动以伴随非连续变形为主要特征的高强度开采规律:地表最大下沉速度达700mm/d,非连续变形以裂缝与台阶为主;采动裂缝以裂缝带形式发育,主裂缝间距与工作面周期来压步距基本一致,最前裂缝带内主裂缝滞后角约79.8°,地表最宽裂缝滞后角58.2°;裂缝发育条数及宽度与表土性质密切相关,风积沙区裂缝宽度一般小于30mm,黏性表土区一般大于50mm,裂缝宽深近似线性相关。本文可为类似开采条件下采动损害控制、地表环境治理、开采设计提供参考。     

高耸构筑物采动损害与保护技术研究现状与展望

我国一些矿区面临着高耸构筑物下压煤技术难题。矿区高耸构筑物具有高度大、横断面小、重心高、支撑基础底面积小等特点，作为一种特殊的构筑物，其对地下开采引起的地表移动变形较敏感。在分析了高耸构筑物自身特性及其采动变形特征基础上，从采动变形理论、数值模拟、变形监测技术、保护技术等4个方面总结分析了高耸构筑物采动损害与保护技术的研究发展历程，包括高耸构筑物与地基、基础协同变形理论、工作面开采对高耸构筑物变形影响数值（物理）模拟分析、实时高效精准监测技术、地基精准注浆加固技术、基础抗变形改造技术、高耸构筑物动态调斜技术、源头减损技术等；并展望了高耸构筑物采动损害与保护技术的4个发展方向：地表移动变形多指标作用下高耸构筑物采动变形规律，采动地表沉陷规律与高耸构筑物变形传导机理，高耸构筑物实时高效精准变形监测技术，高耸构筑物精准保护技术，以便形成地表高耸构筑物“变形小-监测精-保护准”的综合理论与技术体系，为高耸构筑物下安全高效采煤提供理论和技术支撑。     

重复采动地表移动变形规律分析

淮南矿区某矿 11123 工作面位于高潜水位矿区，因重复采动影响地表形成了大面积沉陷水域，给地表 移动变形观测站的建立造成较大困难，并且地表移动变形较初采工作面复杂。综合分析了 11123 工作面地表水文 环境和地质采矿条件，建立了重复采动条件下工作面地表移动变形观测站。通过全面观测建立了观测站与矿区的 相对控制网系统，准确获取了观测站控制点的高程和平面坐标，为后期进行日常观测提供了精准的点位三维信息 平差基准。根据日常观测中每一期观测站数据计算了 11123 工作面观测站 3 号倾向观测线的倾斜变形和曲率变 形，从而根据两种变形曲线的特征点获取不同时期的拐点位置。并对日常观测中发现的地表采动裂缝进行了 3 个 阶段的实测，采用钢尺量距法测量裂缝长度和宽度，通过改进前人采用的石灰浆作为追踪剂，采用石灰喷雾作为追 踪剂开挖实测裂缝深度。利用拐点位置动态移动规律验证了地表实际调查裂缝的动态发育规律。研究表明：采用 石灰喷雾作为追踪剂实测裂缝深度，可以防止开挖中石灰浆发生渗透造成测量误差大的问题；根据 3 号倾向观测 线拐点从最初位于 MS59 点附近逐渐转移到 MS56 点，可知 MS56~MS59 点之间的拉伸变形区逐渐变为压缩变形区， 位于先拉伸后压缩变形区间的裂缝也呈现出由产生到发育再到闭合的动态演变过程。     

深埋煤层采动山区地表移动规律实测研究

为研究深埋中厚煤层采动山区地表移动规律,在韩城矿区某综放工作面上方建立了地表移动观测站,通过分析地表移动变形实测数据,得出工作面开采引起的倾向非充分采动地表移动盆地变形值较大,对此采用概率积分法对数据进行了拟合并求取相关参数,研究结果为韩城矿区后续工作面开采沉陷的预计和保护煤柱留设提供了参考依据。     

煤矿开采诱发岩溶地表塌陷的机理分析

为有效预测与防范我国一些岩溶地区由于煤矿开采诱发的岩溶地表塌陷灾害,以江西丰城矿区坪湖煤矿为工程背景,采用数值模拟、地表移动计算等方法,分析了因采动引起的附加应力扰动导致岩溶塌陷发生的机理和影响因素,确定了岩溶塌陷易发性的评价指标。研究结果表明,地下开采会在岩溶地层产生拉应力,形成拉伸破坏区,对于浅埋溶洞,拉伸破坏区易发展至地表,形成岩溶塌陷,经地表移动计算分析可知,当地表拉伸变形达到1.8 mm/m以上时,地表发生岩溶塌陷的可能性较大。为了防范采动区岩溶塌陷,进行采前岩溶探测和采动影响预测分析十分必要。     

邢台矿区地表移动变形规律研究

文中以邢台矿区各矿观测站资料为基础,通过综合分析求出了厚冲积层、大采深地质条件下的地表移动变形参数。初步掌握了邢台矿区地表移动变形规律,也为类似条件的矿区进行地表沉陷预计及"三下"采煤提供了可靠数据。