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相似文献
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1.
将底板剩余完整岩层带内强度较高的单一薄岩层或含软弱夹层且相距较近的两层薄坚硬岩层构成的复合岩层简化为四边固支的矩形薄板,建立了底板复合隔水关键层力学模型,推导了其突水力学判据.通过引入强度特性及尺寸效应参数,分析了复合隔水关键层的厚度、层位、长宽及内聚力、内摩擦角对其隔水性能的影响.结果表明:底板复合隔水关键层所能承受的最大递进导升水压与其厚度成二次抛物线关系,厚度越大,隔水性能越好;底板复合隔水关键层位于底板剩余完整岩层带下部时,更有利于阻隔底板突水;底板复合隔水关键层所能承受的最大递进导升水压随工作面推进距离的增大而减小,随工作面长度的增大而减小,适当控制工作面长度有利于控制底板突水.  相似文献   

2.
为揭示陷落柱突水时煤层底板的破断机理,基于板壳理论和断裂力学理论,建立隐伏陷落柱突水煤层底板的破断力学模型,研究陷落柱突水时煤层底板裂纹的扩展机理,得到底板内应力分布情况和裂纹应力强度因子。结果表明:横向荷载作用下,煤层底板内的应力与煤层底板厚度呈负相关,与距离中面的位置、半径和水压呈正相关;在含有裂纹的煤层底板中,随着底板厚度增加、裂纹增长和底板半径减小,裂纹越难扩展。利用理论结果分析淮南矿业(集团)有限责任公司张集煤矿"2·18"特大突水事故煤层底板破断机理,分析结果与现场实际情况相符。  相似文献   

3.
根据A矿的岩层柱状图,运用RFPA^2D软件计算了采场推进到25m和50m时底板岩层的应变分布,且利用渗透特性与应变之间的关系,计算了相应的底板突水因数。利用煤矿底板突水因数表述了层状岩体渗流失稳条件并判断隔水关键层位置.研究结果表明:岩层的破坏造成渗透率的增大、非Darcy流口因子和加速度系数的减小,从而使突水因数增大;随着工作面的推进,底板的破坏范围扩大,变形增大,突水因数增大;当推进到25m时,底板突水因数为95.1%;当推进到50m时,底板突水因数为619%.  相似文献   

4.
基于岩体极限平衡理论的煤层底板突水危险性预测   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于岩体极限平衡理论,研究了完整近水平煤层底板突水力学机制。综合考虑底板隔水层厚度、工作面斜长及隔水层岩性组合特征,推导出了底板突水极限水压值计算公式。以保德煤矿为例,将突水极限水压值法运用到保德煤矿13#煤底板突水危险性预测中。通过与传统突水系数法对比分析,阐明了突水极限水压值法的优越性:突水极限水压值法改进了传统突水系数法,可更有效地进行工作面斜长较大时的底板突水危险性预测。  相似文献   

5.
为研究带压开采工作面底板破坏规律和突水形成机制,以焦作矿区赵固一矿首采工作面底板为研究对象,使用自主设计的底板突水机理物理模拟试验系统进行相似模拟试验。通过对回采过程中底板突水过程以及突水前后岩层的视电阻率进行模拟和观测,研究了承压含水层威胁下底板破坏和发生突水的一般规律,揭示了矿山压力引发的破裂构造是导致底板突水的重要因素,并得出底板破坏深度。研究结果可为评价赵固一矿带压开采提供理论基础,为揭示带压开采底板突水的力学机制提供参考。  相似文献   

6.
本文从地质构造、围岩应力以及地下水状态出发,依据岩体极限平衡理论,分析了刘桥一矿承压水体上开采断层突水的力学机制,并选择合理判定公式对煤层开采底板突水进行预测。研究结果表明,在正常块段开采,底板所能承受极限水压大于承压水实际水压,不会发生突水;随着工作面推进至断层附近,由于断层导致应力重新分布,由公式推算P实≥P断,致使在断层处造成突水,研究结果可以为承压水体上遇断层开采提供理论依据。  相似文献   

7.
龙固煤矿采场底板突水因数与突水危害性分析   总被引:7,自引:0,他引:7  
利用煤矿底板突水N数表述了层状岩体渗流失稳条件。根据龙固煤矿的岩层柱状图,运用RFPA^2D软件计算了采场推进到25m和50n、时底板岩层的应变分布,并利用渗透特性与应变之间的关系,计算了相应的底板突水因数。研究表明:岩层的破坏造成渗透率的增大、非Darty流β因子和加速度系数的减小,从而使突水因数增大,突水发生的危险性增大;随着工作面的推选,底板的破坏范围扩大,变形也相应地增大,突水因数增大;当推进到25m时,底板突水因数为95.1%;当推进到50m时,底板突水因数为619%.  相似文献   

8.
煤层底板突水机理及评价   总被引:4,自引:1,他引:3  
针对我国北方地区煤矿开采时煤层底板突水问题,介绍了我国矿井水害的现状和防治水技术发展的情况,阐明了喀斯特裂隙水的赋存条件、运移规律以及奥陶系灰岩喀斯特发育的规律;结合国外治水理论,论述了煤层底板突水机理,总结出煤层底板突水的水害特点、突水机理和评价方法,通过突水事例说明"突水系数法"的实际治水效果,最后对煤层底板突水提出了对策.  相似文献   

9.
淮北矿区煤层底板突水的岩体结构控制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
淮北矿区位于华北聚煤区南部,其水文工程地质环境具有华北煤田的基本特征,水文地质条件复杂,山西组煤层开采普遍受到底板灰岩水的严重威胁,曾发生多次底板突水事故。本文介绍了淮北矿区煤系水文地质与工程地质特征,并对研究区底板突水典型案例进行了系统分析,揭示了不同的底板地质构造条件和突水通道所导致的突水特征的差异性,对于认识底板突水的岩体结构控制具有典型意义。  相似文献   

10.
用突水概率指数法预测采场底板突水   总被引:16,自引:2,他引:14  
介绍了采场底板突水预测的新方法-突水概率指数法,以肥城煤田为例,阐述了该方法在预测煤矿底板突水中的应用。该方法的基本思想为:基于大量的采场底板突水案例分析,找出导致煤矿底板突水的主要因素;根据各种因素在底板突水中所起的作用大小,利用概率统计法及专家经验法确定各种因素在底板突水中所占的权重,建立计算突水概率指数的数学模型;将模型应用到已有的突水案例中,计算出各个突水案例的突水概率指数;再用概率统计的  相似文献   

11.
A theory of seepage instability was used to estimate the harmfulness of water-inrush from a coal seam floor in a particular coal mine of the Mining Group, Xuzhou.Based on the stratum column chart in this coal mine, the distribution of stress in mining floors when the long-wall mining was respectively pushed along to 100 m and to 150 m was simulated by using the numerical software (RFPA2D).The permeability parameters of the coal seam floor are described given the relationship between permeability parameters.Strain and the water-inrush-indices were calculated.The water-inrush-index was 67.2% when the working face was pushed to 100 m, showing that water-inrush is possible and it was 1630% when the working face was pushed to 150 m, showing that water-inrush is quite probable.The results show that as long-wall mining is pushed along, the failure zone is enlarged, the strain increased, and fissures developed correspondingly, resulting in the formation of water-inrush channels.Accompanied by the failure of the strata, the permeability increased exponentially.In contrast, the non-Darcy flow β factor and the acceleration coefficient decreased exponentially, while the increase in the water-inrush-index was nearly exponential and the harmfulness of water-inrush in the coal mine increased accordingly.  相似文献   

12.
开采煤层底板"四带"划分理论与实践   总被引:10,自引:2,他引:10  
简述了国内外开采煤层底板突水机理的研究现状.基于损伤力学、断裂力学和矿山压力理论,在开采煤层底板“三带”划分理论基础上,提出了开采煤层底板“四带”划分理论,即开采煤层底板可以划分出I矿压破坏带;Ⅱ新增损伤带;Ⅲ原始损伤带;Ⅳ原始导高带.对比分析了上述2种理论的共同点和不同点,推导出开采煤层底板“四带”理论中各带厚度的计算公式,给出了底板突水判别方法.结合肥城煤田开采煤层底板探测实例,说明开采煤层底板“四带”存在的客观性.  相似文献   

13.
华丰煤矿顶板突水机理研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
为了解决新汶矿业集团华丰煤矿4煤层顶板突水问题,基于矿山压力控制理论,在分析顶板突水水源的基础上,研究了该矿的顶板突水机理.结果表明:顶板突水同顶板覆岩运动过程中形成的离层、冲击地压及斑裂线存在密切的因果关系,斑裂线和沿层离层是造成顶板水主要沿工作面下平巷涌出的主要因素,斑裂线是导致华丰煤矿顶板大量突水的主要导水通道.通过3405工作面出水实例和化学连通试验说明离层带注浆浆液中的水能够通过顶板岩层的裂隙进入工作面.  相似文献   

14.
华丰井田4煤层顶板砾岩水突出影响因素分析   总被引:5,自引:2,他引:3  
在分析砾岩分布特征及其水文地质特征的基础上,以矿山压力控制理论为指导,运用岩层沉降理论推断了华丰矿1409工作面在采厚为6.5m的情况下,导水裂隙带发育高度为96.2m,揭示了导水裂隙能够导致顶板砾岩水突出.结合矿山压力观测资料和顶板突水量资料,阐述了矿山压力和顶板砾岩突水突出之间的因果影响关系.根据2407工作面冲击地压监测资料,阐明冲击地压对顶板突水的促进作用.建立了顶板水沿工作面下平巷突出运移的模型,阐明了斑裂线是导致砾岩水大量突出的主要导水通道.  相似文献   

15.
三河尖煤矿坚硬顶板对冲击矿压的影响分析   总被引:12,自引:0,他引:12  
顶板岩层结构,特别是煤层上方坚硬、厚层砂岩顶板是影响冲击矿压发生的主要因素之一。通过实验研究、现场实测、冲击矿压现象分析,说明了顶板坚硬岩层,特别是顶板的关键层运动、破断对冲击矿压的发生有巨大的影响,掌握顶板的运动规律,并对其进行监测,可达到预测预报冲击矿压危险的目的。  相似文献   

16.
利用VB开发煤层底板突水预测应用软件   总被引:1,自引:0,他引:1  
介绍了煤层采场底板突水预测的新方法———突水概率指数法编制的求取步骤 ,阐述了利用VisualBasic5.0编制突水概率指数法处理软件过程中突水影响因素的选择、数据参数的输入、对应因素指数的确定、数学模型的建立及突水量预测方法 ,并以肥城煤田为例 ,阐述了该软件在煤层底板突水预测中的应用 .  相似文献   

17.
高应力硐室底鼓控制的应力转移技术   总被引:11,自引:0,他引:11  
煤矿硐室受煤层跨采影响产生的采动应力通常在其原岩应力的3倍以上,这是造成硐室严重底鼓的主要原因.从围岩应力控制的角度出发,提出了控制硐室底鼓的应力转移新技术,即通过在硐室底板掘巷,并结合在底板开掘巷道问、或底角进行松动爆破,形成一定范围的围岩弱化区的方法.这一方法可将硐室围岩附近因开采形成的高采动应力转移到围岩较深部,同时降低采动应力向硐室底板传递的强度,以此使被保护硐室处于应力相对较低的区域中,达到有效控制硐室底鼓的目的.进而利用数值模拟研究的方法对该应力转移技术的主要参数进行了分析和确定了施工方案.工程应用结果表明,应用该技术可以显著地降低硐室围岩附近的高应力,从而有效地控制硐室底鼓,为矿井的安全生产创造条件.  相似文献   

18.
When an extremely thick rock bed exists above a protected coal seam in the bending zone given the condition of a mining protective seam, this extremely thick rock bed controls the movement of the entire overlying stratum. This extremely thick rock bed, called a "main key stratum", will not subside nor break for a long time, causing lower fractures and bed separations not to close and gas can migrate to the bed separation areas along the fractures. These bed separations become gas enrichment areas. By analyzing the rule of fracture evolution and gas migration under the main key stratum after the deep protective coal seam has been mined, we propose a new gas drainage method which uses bore holes, drilled through rock and coal seams at great depths for draining pressure relief gas. In this method, the bores are located at a high level suction roadway (we can also drill them in the drilling field located high in an air gateway). Given the practice in the Halzi mine, the gas drainage rate can reach 73% in the middie coal group, with a gas drainage radius over 100 m.  相似文献   

19.
According to the distribution of abutment stress in a stope, this research established the mechanical model of mining abutment pressure transmission in floor base on the theory of semi-infinite plate body in elasticity. This study takes the 762 working face of Haizi Coal Mine as a case in point, and analyzed the dynamic evolution law of seam floor stress during the mining process. With an organic combination of the mining floor stress and surrounding rock stress, the study obtained the change laws of the maximum principle stress and the minimum one for the floor roadway surrounding rock when mining the upper working face. Considering the non-constant pressure force state and the cracks revolution mechanisms of floor roadway surrounding rock, the research built the mechanical model of roadway stress. Simulation results verify the reliability of the above conclusions. Moreover, this model could provide the theoretical basis and technical support for controlling floor roadway surrounding rock.  相似文献   

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