煤矿导水裂隙带发育高度观测研究

煤矿主要涌水水源来自于顶板,因此研究顶板导水裂隙带的发育高度和相关影响因素对矿井防止涌水有重要作用,以察哈素矿为研究对象,通过实验和施工,计算出冒裂带合理高度,并且得出单位进尺漏失量同单位时间漏失量变化趋势一致的结论,在今后的安全设计和生产中,为了保证煤矿的安全生产,导水裂隙比均采用最大值109.2 m且合理的观测方案必须以最大高度及形态预计准确为前提。剪切与土岩分界面顺层滑动形成的组合滑动模式,为边坡失稳的预防和治理提供了科学的依据。     

铁北矿一,二含水层水力联系及导水裂隙带高度的研究

采用流量测井和高分辨地震，并结合其它资料进行综合分析，查明了铁北矿各含水层间的水力联系和冒顶带所涉及的范围，为矿井开采和水害的防治提供了重要依据。     

大采高开采条件下导水裂隙带发育高度预测研究

为了提高大采高开采条件下导水裂隙带高度预测准确度,结合BP神经网络模型,通过进行导水裂隙带高度影响因素的主成分分析,建立了以采高和岩性为主要影响因素的BP网络导水裂隙带高度预测模型,并通过实例对模型效果进行了验证。     

余吾矿S5203回采工作面导水裂隙带发育高度探测

采用分段注水法对余吾矿S5203工作面开采后顶板导水裂隙带发育高度进行探测,并详细阐述了分段注水探测原理、探测方案以及探测程序。并将探测结果与地面采用的高密度法探测结果进行比对。结果表明,采用分段注水法探测出的导水裂隙带高度具有较高的可信度,可以指导后续的顶板防治水、开采设计等工作。     

采动条件下导水裂隙带发育高度预测

为了给解决小保当井田在煤矿开采时所引起的煤矿安全事故提供参考依据,同时在很大程度上保证矿区人民饮水安全。以小保当延安组四段2_(-2)煤层的先期开采工作面为例,在已有的现场勘察资料和实验资料的基础上,采用经验公式法、理论分析法、FLAC~(3D)数值模拟法以及物理模拟法,分别预测了小保当井田2_(-2)煤层采动条件下导水裂隙带发育高度并对其结果进行对比验证。结果表明,小保当2_(-2)煤层采动条件下覆岩导水裂隙带发育高度154 m(采高为6 m时),裂采比25.6。其研究成果可为榆神矿区煤矿的开采提供一定借鉴和参考。     

工作面导水裂隙带高度实测技术应用

传统煤矿防治水过程中,地面打钻的方法确定采掘工作面上覆含水层导水裂隙带高度时精度低、效率差.为了精准计算采掘工作面上覆含水层裂隙高度,四明山煤矿决定对9103工作面上覆导水裂隙带采用注水观测法进行观测.通过实际应用来看,采用该方法准确实测出了9103工作面覆岩导水裂隙带高度,取得了良好成效.     

基于支持向量机的导水裂隙带发育高度预测

在大量实测数据的基础上探究了经验公式法的局限性并基于理论层面分析了BP神经网格法局限性。探究了支持向量机计算导水裂隙带发育高度的优势,根据43个收集到的顶板裂隙带发育高度实测数据,依照参数获取简便,与导水裂隙带发育高度相关性相对较高的原则,以采高、顶板覆岩强度以及开采方式作为特征因子,建立导水裂隙带发育高度回归模型。利用模型预测了谢桥1121工作面及白庄7507工作面导水裂隙带发育高度。结果表明:运用SVM回归模型预测导水裂隙带发育高度具有较好的可行性。     

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。     

强含水层下特厚煤层综放开采导水裂隙带发育高度

导水裂隙带高度是顶板水害防治的关键参数之一,为研究强含水层下特厚煤层综放开采条件下导水裂隙带发育高度,以彬长矿区雅店煤矿ZF1405工作面为背景,采用多元非线性回归建立了导水裂隙带高度预测模型,并采用数值模拟和钻孔实测相结合的方法,对该条件下导水裂隙带高度进行了全面探测。结果表明:考虑的影响因素越多,建立的导水裂隙带高度预测模型越合理,模型预测结果为257.4m,相较于经验公式更精确;数值模拟得到的导水裂隙带最大发育高度为244.2 m,发育规律可分为缓增阶段(工作面推进0～200 m)、突增阶段(工作面推进200～280m)和稳定阶段(工作面推进280m后),其中突增阶段最易发生顶板涌水事故,现场开采时,工作面由开切眼推进至200m后需提前做好预防措施;钻孔钻液消耗量和钻孔窥视探测的导水裂隙带高度分别为247.4,238.4m;数值模拟和钻孔实测结果共同验证了预测模型的可靠性,为安全起见,取4种研究方法的最大值257.4m作为最终结果。研究结果可为类似条件的矿井导水裂隙带高度预测提供参考。     

煤层开采顶板导水裂隙带高度预测研究

为科学设计防水煤(岩)柱尺寸,探讨研究了顶板导水裂隙带高度预测方法.依据顶板导水裂隙带高度与各影响因素之间难以定量的复杂非线性关系,选择具有非线性映射、泛化及容错功能的BP人工神经网络方法,提取8个预测指标,以开滦等18个矿区顶板导水裂隙带高度测试数据形成样本集,建立了导水裂隙带高度预测的三层BP网络.网络以极小误差通过检验,网络计算得到各指标影响权重大小分布与目前的研究认识吻合极好,说明该方法具有合理及适用性.     

谢桥煤矿1201(3)工作面覆岩导水裂缝带高度预测

煤层采出后,采空区周围的岩层将产生位移、变形、破坏,直至形成导水裂缝带。导水裂缝带一旦波及煤层上覆水体,则会导致水体的水流入或溃入井下,直接威胁煤矿生产。本文针对谢桥煤矿覆岩类型和开采技术条件,参照1121(3)工作面覆岩导水裂缝带高度的实测结果,反演得出谢桥煤矿覆岩破坏的岩体力学参数,建立了数值模拟模型;通过对模拟结果的分析,得出了各影响因素对导水裂缝带高度的影响程度,归结出预测1201(3)工作面覆岩导水裂缝带高度的计算式。为谢桥煤矿预测开采上限提供了重要依据,并且对覆岩破坏的理论研究以及工程实践都具有一定的参考价值。     

五沟煤矿第四含水层下合理回采上限分析

 五沟煤矿10煤的开采受上覆含水层的制约,尤其是第四含水层严重威胁了矿井的安全开采。为了确定五沟煤矿四含水下合理回采上限,在确保安全的前提下尽可能多的解放呆滞煤量,本文以1011工作面为例,通过理论计算和RFPA数值模拟相结合的研究方法对五沟煤矿合理回采上限进行分析。研究结果表明1011工作面煤层开采导水裂隙带高度为52.84m,最终确定工作面的合理回采上限为-300m。此研究结果对其他类似条件工作面合理回采上限的确定有一定的借鉴意义。     

急倾斜破碎带巷道破裂过程与支护的数值模拟

急倾斜岩层地质破碎带巷道的复修支护是当前困扰矿区生产的技术难题。结合现场实测资料,采用RFPA2D数值计算软件对攀枝花太平煤矿南三运输大巷进行了模拟研究,采用先加载后开挖的顺序,再现了巷道开挖与围岩破坏和垮落过程,分析了破碎带巷道的破坏特征,揭示了巷道变形、破坏的机理是沿着软弱层及层理的拉伸及剪切破坏。据此,提出了合理的支护方案,可为此类巷道的修复支护提供借鉴。     

综采条件下导水断裂带高度预测方法

为改善综采条件下导水断裂带高度预测方法的适用性,提高预测精度,以综采条件下覆岩运移规律为基础,以关键层所处相对位置及是否破坏为判别标准,结合统计方法,提出了导水断裂带高度预测方法。若主关键层采动未破坏,该关键层与开采煤层的距离即为导水断裂带高度,若采动破坏,且向上不存在亚关键层,采用适当经验公式预测导水断裂带高度,若采动破坏,且向上存在亚关键层,对亚关键层进行类似上述主关键层的新一轮判断预测,依此类推完成预测。多个矿区应用说明,新方法适用性强精度高。     

某矿大型水体下采煤导水裂隙带高度分析

在对某矿水文地质条件分析的基础上,讨论了其充水因素并确定了大型水体进入该矿井的3种途径。针对水体通过导水裂隙带进入矿井的这一途径,运用简易水文地质测试法与仰斜钻孔双端堵水导高观测法研究了导水裂隙带的发育规律,确定了裂采比为8.3～8.8范围,最后构建了包含采厚、采深、覆岩厚度、顶板抗压强度、倾角、泥岩比例6个影响因子的导水裂隙带的BP神经网络预测模型,通过实测数据证实了该模型具有良好的实用性。研究结果为该矿在大型水体下安全采煤、防水煤柱的留设提供了依据。     

深井大采高工作面覆岩破坏过程数值模拟研究

以唐口煤矿1305工作面为工程背景,采用RFPA2D数值模拟软件,对埋深1 000 m,采高5.5 m条件下大采高工作面覆岩破坏过程进行了反演,得到了深井大采高条件下上覆岩层运动的主应力、位移矢量变化规律以及声发射特征,为类似工程地质条件下工作面的安全开采和支护设计提供了理论依据。     

巨厚砂砾含水层下大采高工作面安全开采研究

以黄陇侏罗纪煤田李庄矿为研究背景,分析了矿区含、隔水层情况,采用仰孔注水测漏法对4201工作面不同开采高度向工作面导水裂缝带发育高度进行了探测。探测结果表明：采高为3.5～6 m时,裂采比为28～31.4。采高为3.5～4.5 m时,裂采比大;采高为5～5.5 m时,由于产生离层,上覆安定组泥岩发生弯曲下沉,部分裂隙发生了闭合,此时的裂采比大幅度减小;采高为6 m时,裂隙被贯通,裂采比再次增大。     

RFPA2D在内排土场边坡稳定性分析中的应用

利用东北大学岩石破裂与失稳中心开发的岩石破裂过程分析系统RFPA2D,对宝日希勒露天煤矿内排土场的边坡稳定性进行数值模拟分析,直观地得到了坡体的滑移破坏面,采用强度折减法模拟了岩体变形、破坏,直到边坡岩体发生滑坡的整个过程。算例的模拟分析证明RFPA2D能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位置及相应的稳定安全系数,对于复杂的边坡稳定性分析是非常实用的。