浅埋煤层保水开采简述

浅埋煤层多见于我国西部,并且西部是缺水地区,脆弱的生态系统势必会给采矿事业带来新的挑战,为了迎接这一挑战,浅埋煤层保水开采应运而生。浅埋煤层保水开采主要针对浅埋煤层中保水关键层的控制,达到保持水体水位的目的。     

含水沙层下浅埋煤层的安全开采技术

以石场湾煤矿4205工作面为例,分析了含水沙层下浅埋煤层溃水溃沙发生机理,工作面顶板破断原理与特点,建立了顶板周期破断力学模型,提出超前控水、支护控制、开采控制等技术措施,实现了4205工作面的安全开采。     

浅埋煤层开采界定指标取值特征分析

浅埋煤层上覆岩层是由诸多岩层分层构成的一定厚度的基岩层和其上方由风积砂、粘土层、风化层等构成的载荷层组成,单一关键层、宏观一带是浅埋煤层工作面矿压显现的主要特征,亦是与常埋深煤层工作面矿压显现规律间的根本区别。以煤层上覆岩层组成、长壁回采工作面覆岩活动规律、煤层埋藏深度作为浅埋煤层开采界定指标,论证了指标合理取值。     

浅埋煤层开采过程中地下水流场变化规律

神府矿区煤层埋藏浅，煤炭开采对浅部具有供水意义的萨拉鸟苏组地下水有较大影响，本文以某矿20601综采工作面为例，探讨了煤层开采过程中，萨拉乌苏组地下水流场的变化规律。     

浅埋煤层保水开采的研究进展

分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及河流下的间歇式保水开采参数;建立了保水煤柱稳定性分析的三维数值模拟模型,计算了煤柱和基岩保护层的稳定性。通过地质分析、实验研究、数值模拟,对榆神府矿区实行保水开采的可行性进行了综合分析。     

薄基岩浅埋煤层过沟安全开采技术

以哈拉沟煤矿22404-2工作面过沟开采为背景,提出了薄基岩浅埋煤层过沟安全开采技术。首先对过沟开采期间可能发生的事故进行预测,然后采取相应的预防事故发生的技术措施,最后对技术措施应用效果进行分析。生产实践结果表明,薄基岩浅埋煤层过沟安全开采技术的应用是成功而有效的,为神东矿区类似条件下开采提供参考和借鉴。     

浅埋煤层保水开采岩层控制研究

我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位,保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件,通过物理模拟和地裂缝实测分析,揭示了浅埋煤层隔水岩组的"上行裂隙"和"下行裂隙"发育规律,发现了"上行裂隙"和"下行裂隙"的导通性决定着隔水岩组的隔水性。通过理论分析,给出了"上行裂隙带"发育高度和"下行裂隙带"发育深度的计算公式,建立了以隔水岩组厚度与采高之比(隔采比)为指标的隔水岩组隔水性判据。据此,提出了保水开采分类方法,基于神府矿区条件给出了分类指标范围。     

浅埋煤层开采压架类型

浅埋煤层长壁开采工作面矿压显现有时很强烈,在支架工作阻力和支护强度很大时仍发生严重的压架事故。据不完全统计,神东矿区自2007年以来先后发生十多起严重的压架事故,造成了巨大的经济损失。压架灾害是目前影响神东矿区浅埋煤层安全高效开采的重要因素之一。为了有效防治压架灾害,通过大量的工程实测,并结合模拟实验和理论分析,对神东矿区浅埋煤层开采压架机理与类型开展了系统深入的研究,结果表明:当浅埋煤层覆岩呈现复合单一关键层结构和上煤层已采单一关键层结构时,在下列4类特定条件下上覆岩层直至地表的荷载易直接作用到该单一关键层结构上,导致关键层结构的滑落失稳,引发工作面压架:1厚风积沙复合单一关键层条件;2过沟谷地形上坡段条件;3采出上覆集中煤柱条件;4上覆房采煤柱下开采条件。揭示了上述4类条件下关键层结构失稳机制与压架机理,并提出了相应的防治对策,指导了神东矿区浅埋煤层开采压架灾害的防治实践。     

浅埋煤层长壁开采支架阻力及安全界限

依据浅埋煤层矿压显现特征,给出浅埋煤层长壁开采工作面支架合理工作阻力及安全界限的确定方法。工作面支护强度的提高,相当于增加关键层下方工作面处的变形刚度k值,可使基岩层关键层破断距有所减小,顶板的破断位置偏向采空区,顶板台阶下沉范围和下沉值均减小。     

万利矿区浅埋煤层开采地表移动变形规律

为了研究万利矿区浅埋煤层的地表移动变形规律,在4个工作面上进行了地表移动观测站实测工作。通过对实测数据的分析,得出适合矿区的地表移动参数。概率积分法预计参数拟合结果表明:综放开采下沉系数比综采下沉系数大15%左右;综采开采拐点偏移距较综放开采大;主要影响角正切tanβ为走向小、倾向大,倾向较走向大40%左右。     

巨厚煤层综放开采动力灾害防治研究

通过对义煤集团千秋煤矿二1煤层动力地质灾害现状、特点及影响因素分析,提出了适合巨厚煤层动力地质灾害的危险预测方法、解危措施、解危措施效果检验方法,以及以上工作失败、动力地质灾害突发情况下的应急措施,从而建立了适合巨厚煤层开采的动力灾害防治的安全开采体系,成功地进行有动力地质灾害倾向巨厚煤层的综放开采。     

浅埋煤层开采地表沉陷规律分析

为了更好地服务矿井生产,掌握西部地区浅埋煤层开采后地表变形特点,以隆德矿2-2煤层开采为工程背景,采用现场实测法对2-2煤201采面回采后的地表变形参数进行监测,并具体确定了岩移参数,给出了2-2煤层开采后地表变形特点.研究成果可为矿井护巷煤柱留设以及“三下”煤层开采等工作提供一定指导.     

大采高薄基岩煤层开采对桥梁的影响

为了准确预测并分析开采对桥梁等建筑物的影响,以三道沟煤矿首采工作面为实验平台,采用FLAC3D对大采高薄基岩煤层条件下的地表桥梁建筑物进行开采沉陷预计分析,通过实验确定了沉陷影响的程度及范围。结果表明地表的局部下沉引起的"倾斜"是造成桥梁建筑物破坏的关键因素之一;桥梁建筑物的破坏呈现破坏累积、完全破坏、破坏趋于稳定的特点;可以通过选取合适的边界约束条件及岩土物理参数,较为准确地模拟出桥梁沉陷破坏的基本规律。     

浅埋煤层开采地表下沉影响因素分析

为了研究浅埋煤层开采条件下基岩厚度、松散层厚度及开采厚度3个因素对地表最大下沉值的影响,借助FLAC^3D软件进行数值模拟并运用正交实验法对3个因素进行影响程度排序,得到各因素对地表最大下沉值影响程度排序为：基岩厚度H> 松散层厚度h> 开采厚度m。通过改变3个因素变量取值,分析三者对地表最大下沉值的影响变化情况。基于数值模拟结果,回归分析拟合得到地表最大下沉值与3个因素的综合函数表达式,通过工程实例对该表达式予以验证,结果表明综合函数表达式具有较高的可信度,可为类似条件下煤层开采地表移动变形预计提供参考。     

沙基岩浅埋深厚煤层采煤方法探讨

在分析了煤层地质条件的基础上,讨论了适合9号煤层的3种采煤方法,通过分析分层开采、大采高综采和综采放顶煤开采的优缺点及适应条件,确定了9号煤层采用综采放顶煤采煤方法,并结合沙基岩浅埋深煤层的矿压规律,探讨了回采工艺参数。开采实践证明采煤方法及工艺参数的选择较合理,开采效果较好,给准格尔矿区东部厚煤层开采提供了借鉴的经验。     

均压通风在浅埋煤层工作面中的应用

为了解决榆林市杨伙盘煤矿30108(里段)综采工作面采空区漏风问题,对均压通风原理进行了分析,针对性提出了浅埋煤层工作面均压通风技术,应用于工程实践,并对实施均压通风技术前后的效果进行了比较。     

西部浅埋矿区采煤对地下水系统扰动的数值模拟

针对西部浅埋矿区煤层开采对地下水扰动问题,通过分析浅埋煤层开采形成的导水断裂带直接揭露松散含水层扰动形式,提出了将覆岩导水断裂与含水层接触带处理成一类水头边界的数值方法,并通过构建神东矿区补连塔井田地下水扰动的计算机评价模型,模拟得出,由于采掘扰动使井田地下水水位下降30 m以上(至2012年),地下水资源损失量约为1.90×104m~3/d。     

近浅埋煤层开采顶板垮落步距分析

以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"两种力学模型对近浅埋煤层开采基本顶初次来压步距进行了分析和计算,结合基本顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板"力学模型在不同边界条件下初次来压步距。为了解决基本顶初次来压步距过大的问题,根据采场处于不同边界条件下初次来压步距的特点,提出了采用深孔预裂爆破和区段煤柱宽度缩小的方法,使采场处于"两边固支两边简支"的受力状态,以减小初次来压步距,保证初采初放期间工作面顶板安全。     

分叉厚煤层下分层安全开采技术应用

为解决沙坪煤矿8#煤层分叉导致下分层开采受到顶板失稳影响安全生产的问题,通过对煤层分叉区域地质条件进行分析,对能够保证安全回采的下分层顶板厚度临界值进行计算,并提出相应的安全回采措施.结果表明:下分层安全回采顶板厚度临界值为3.0 m,采取相应措施后,可降至2.0～3.0 m;小于临界值时可根据顶板厚度不同,分别采取铺...     

布尔洞矿浅埋煤层开采方案模型实验研究

为了确定布尔洞煤矿浅埋煤层开采的初次来压步距和周期来压步距,确定合理的开采方案,进行了四架次的相似材料模型实验。实验结果表明,初次来压步距达48 m,矿压显现剧烈,顶板垮落时动载效应明显,工作面支架有被压垮危险。工作面在推进过程中留设条带散体煤柱可降低初次来压和周期来压强度。分别模拟了采21 m留12 m煤柱、采12 m留4 m煤柱、采20m留8 m煤柱等3种留设条带散体煤柱的开采方案,在综合考虑回采率与工作面安全的情况下,采20 m留8 m煤柱为方案较好。