综放工作面覆岩采动破坏规律与充水特征分析

沙曲煤矿山西组煤层开采过程中,煤层顶底板砂岩含水层构成煤层开采时的直接充水含水层.这是沙曲煤矿山西组煤炭资源综放开采必须关注的一个问题.并且煤层上覆岩层由裂隙砂岩、泥岩和煤系共同构成,此类复合结构覆岩的工程地质性质和覆岩破坏特性不同,可能成为煤矿开采水害预防和地表塌陷离层注浆治理的有利条件,也可能会对开采造成安全问题.综合分析了沙曲煤矿山西组煤层剖面、平面和水力内边界的水文地质特征,通过GIS多因素拟合建立了煤层开采覆岩破坏"两带"高度的预计模型,在对山西组4#、5#煤层开采矿井充水条件研究的基础上,分析了充水水源和充水通道,并对煤层安全开采影响程度进行了评价,并针对性地提出了相应的防治水措施.     

条带开采覆岩破坏高度发育规律研究

综合运用理论计算、FLAC2D数值模拟等方法,对虎龙沟煤矿8#煤层条带开采覆岩破坏高度发育规律进行了研究。分析了开挖条带数和采留比对条带开采覆岩破坏高度的影响,在此基础上对5#煤层上行开采可行性进行判定。     

煤层群下行开采的覆岩运移规律研究

煤层群下行开采时,当上煤层采空区处于下煤层采场的平衡结构范围内时,下煤层开采易导致覆岩的整体性破坏,导致铰接岩块产生台阶滑动。以磁窑沟煤矿开采10-2#、13#煤层为背景,运用UDEC软件研究了10-2#煤层开采后,下部13#煤层回采时采场覆岩的运移规律,分析了煤层间裂隙的发育特征,提出了裂隙封堵方案。     

浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素分析

为了对西北浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素进行研究，以哈拉沟煤矿22407工作面为工程背景，采用相似模拟和理论研究的方法分析了浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演变规律，结果表明：高强度开采覆岩切落式塌陷灾害始于直接顶悬臂梁切落，覆岩产生的纵向裂隙，随着工作面推进，断裂带内的砌体梁结构失稳，引起关键层及其承载层切落，导致塌陷灾害发生。基于上述研究，建立了由支架-矸石-悬臂梁结构-砌体梁结构组成的力学模型，运用突变理论分析了覆岩结构、岩性、载荷及支架刚度、来压步距等因素对切落塌陷产生影响机制，为浅埋煤层高强度开采工作面生产安全及生态保护提供了科学依据。     

浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素分析

为了对西北浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素进行研究，以哈拉沟煤矿22407工作面为工程背景，采用相似模拟和理论研究的方法分析了浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演变规律，结果表明：高强度开采覆岩切落式塌陷灾害始于直接顶悬臂梁切落，覆岩产生的纵向裂隙，随着工作面推进，断裂带内的砌体梁结构失稳，引起关键层及其承载层切落，导致塌陷灾害发生。基于上述研究，建立了由支架-矸石-悬臂梁结构-砌体梁结构组成的力学模型，运用突变理论分析了覆岩结构、岩性、载荷及支架刚度、来压步距等因素对切落塌陷产生影响机制，为浅埋煤层高强度开采工作面生产安全及生态保护提供了科学依据。     

近浅埋厚煤层综放开采覆岩运移规律相似模拟研究

为了研究我国西部某矿区2-2煤层近浅埋厚煤层综放开采时覆岩运移规律,以某综放工作面为实际工程背景,根据相似理论,运用相似材料模拟实验,从不同角度对工作面开采后覆岩运移规律进行了分析。通过研究,得出了近浅埋煤层开采时基本顶的初次垮落及周期垮落步距、覆岩垮落形态、覆岩垮落"三带"特征和岩层位移特征,为具有相同地质条件煤层的安全开采提供依据,同时对其他具有相似地质条件煤层开采覆岩运移规律研究提供参考。     

榆林矿区浅埋深厚土层薄基岩煤层开采覆岩破坏规律研究

通过对陕北地区浅埋煤层的地质采矿条件研究,揭示陕北地区新近系红土层胶结性好,隔水能力强,能够抑制导水裂缝带的发育;由数值模拟及实践开采得出陕北地区浅埋深厚土层薄基岩煤层的覆岩结构为"上软下硬",岩性属软弱,煤层开采后覆岩破坏实测高度小于经验预计数值,符合"泥盖效应"规律,为类似条件保水开采提供了技术依据。     

亭南煤矿洛河砂砾岩含水体下合理开采厚度的研究

亭南煤矿首采的101工作面刚刚推进120m,采空区内就出现了煤层上覆洛河砂砾岩含水层水涌入现象,给工作面正常开采带来了困难。通过对出水原因、采区地质和水文地质、覆岩岩性和结构的分析,以及综放开采覆岩破坏导水裂缝带高度预计,最终确定了洛河砂砾岩含水体下合理的开采厚度。     

采空区下煤层开采覆岩破坏规律数值模拟

基于古书院矿煤层的实际地质资料,利用RFPA2D分析软件对采空区下15#煤层开采覆岩破坏进行了模拟,观察开采后15#煤层坚硬顶板的裂隙发育状况,研究采动覆岩中三带的发育高度,并对结果从采场上覆岩层移动破坏规律、15#煤层顶板位移及应力变化特征方面进行了分析。通过对15#煤层三带分布研究,编制矿井冒落带和导水裂隙带高度的等值线图,确定15#煤层的导水裂隙带最大发育高度,预测在15#煤层回采过程中,9#煤层采空区积水下渗的可能性。根据裂隙发育情况,结合顶板岩性,为15#煤建立抽放系统、治理瓦斯的论证提供依据。     

风氧化带内煤层开采覆岩移动破坏规律的研究

本文依据皖北矿务局百善煤矿风氧化带煤层安全开采实践，阐述了风氧化带煤层顶板岩性变异特征，综述了工作面进入风氧化带开采的覆岩破坏移动规律；并分析了移动规律产生的原因。     

急倾斜煤层的开采分析

介绍了急倾斜煤层开采的现状,通过分析急倾斜煤层中可能出现的瓦斯问题、急倾斜煤层开采后岩层的移动以及急倾斜煤层开采分析等问题,论证了煤层的开采是一个综合性较强、影响和制约因素很多的复杂系统。开采急倾斜特厚煤层时利用高效安全的机械化采煤方法,在煤层厚度较大的情况下,可以实现开采方法工效高、工艺简单、掘进巷道少、吨煤费用低等优点。     

急倾斜煤层开采与开拓巷硐群扰动效应数值模拟分析

针对王家山煤矿急倾斜煤层开采与开拓巷硐群工程越界对地方煤矿安全开采问题,建立了急倾斜煤层开采与开拓巷硐群数值计算模型,分析了覆岩移动变形与应力演化规律。研究结果表明：急倾斜煤层开采,采空区上方煤层先破坏、垮落,顶板沿层理面法向发生弯曲、离层,采空区上部煤体先垮落,呈拱形结构,抑制了上覆煤岩体向采空区的垮落和移动;工作面采高5.2m,顶板发生垮落,底板也会发生滑移,顶板一侧的沉陷大于底板一侧的,在底板一侧出现断崖式现象,但垮落带发育高度小于工作面距井田边界的距离;巷硐群最大位移均发生在泥岩、煤层等软弱岩层以及断层破碎带区域,其扰动效应增加;在软弱岩层时巷道最大影响圈边界增加,影响边界贯通,但最大裂隙带高度为11.5m,裂隙带上脚未发育至井田边界标高。因此,工作面开采与开拓巷硐群对地方煤矿开采没有影响。     

半罗山煤矿7号煤层可采性分析及开采前景预测

针对半罗山煤矿从未开采过的不稳定煤层-7号煤层,综合地质勘探资料及井巷已揭露情况重新分析对比,修正钻孔层位定位偏差,分析其在矿井范围内的可采性,提出在主采区存有7号煤层可采块段,并对后续的208采区7号煤层进行找煤前景预测。     

近距离煤层群上行开采可行性研究与工程应用

在分析近距离煤层群上行开采机理与主要影响因素的基础上，针对传统煤层群上行开采判别方法的局限性，对上位煤层的覆岩状况与上行开采的关系进行了阐述．给出了平顶山四矿近距离薄煤层群和内蒙古酸剌沟煤矿厚煤层群上行开采的工程实例，并确定了上行开采的关键技术措施．理论分析、数值模拟和工程实践证明，上位煤层覆岩岩性及结构对上行开采有影响．研究成果扩大了近距离煤层群上行开采的应用范围，对衰老矿区遗留煤炭资源的回收和特大型现代化新型矿区的开发规划及西部矿区的生态环境保护都具有重要的意义．图1，表3，参9．     

煤层群开采条件下的保护层卸压效应研究

随着工作面的推进,煤层群开采后将引起上覆岩层的变形、冒落及下伏岩层的移动、膨胀,使开采空间周围原有应力平衡状态受到破坏,引起应力的重新分布,从而在顶、底板中产生不同的应力应变场,进而对顶、底板岩层产生不同的破坏,而使被保护层产生了不同的卸压效应,同时通过FLAC3D软件对煤层群开采过程中上覆及下伏岩层的应力变化规律及移动变形规律进行了研究。     

鹤壁矿区下夹煤层开采对二_1煤的采动影响

根据鹤壁矿区的实际情况,以寺湾井为工程实例研究分析了下夹煤层开采对二1煤及上覆岩层的采动影响,并通过数值模拟提出了相应的控制措施,为鹤壁矿区开采下夹煤层提供了相应的理论依据。     

特厚煤层大采高综放工作面覆岩上层活动规律的相似模拟研究

新疆哈密煤业集团硫磺沟矿4号煤层厚度为14～20m,为掌握该特厚煤层综放工作面上覆岩层活动规律以及支承压力分布特点,采用物理相似模拟方法进行了研究,研究结果表明,特厚大采高综放工作面的上位岩层可以形成稳定拱结构,而在稳定拱大结构之下,断裂岩梁形成多跨梁的结构.大采高综放采场上覆岩层的这种结构的变形和失稳将决定采场的支承...     

极近距离煤层下煤层回采巷道内错布置合理错距的研究

通过理论计算和数值计算方法研究了某煤矿极近距离煤层上煤层回采后下煤层回采巷道内错式布置的合理错距,通过理论计算确定该矿下煤层回采巷道内错式布置的合理错距为大于6.31m;运用数值计算分析上煤层回采后下煤层顶板应力分布规律及下煤层回采巷道内错布置在不同位置时巷道的受力情况。确定了该矿下煤层回采巷道内错式布置的合理错距为大于等于6m。     

特厚煤层综放开采工作面覆岩运动规律研究

针对大同塔山煤矿石炭二叠纪特厚(9.8 m～29.21 m)煤层复杂地质条件,运用矿压理论分析和现场矿压观测的方法对综放开采工作面覆岩运动规律进行分析研究.通过对两种方法所得工作面初次来压和周期来压等结果的对比,分析得出存在差异的原因.