异常导水裂隙带高度机理研究

论文针对某矿区浅埋煤层工作面顶板淋水异常的现象,对导水裂隙带高度的发育特点及成因展开研究,综合运用理论分析、现场实测的研究方法,探究了覆岩破坏的分带特征和参数,得出了某矿区导水裂隙带的高度及异常成因,对指导同类煤矿的顶板控制及开采上限界定提供了理论参考。     

刘庄煤矿东一采区13-1煤层导水裂隙带发育高度预计与数值模拟

本文在分析刘庄矿13-1煤首采面的覆岩赋存特征为基础上,利用经验公式预计和用FLAC3D软件数值模拟方法,分别研究开采高度和工作面长度对导水裂隙带发育高度的影响。结果表明:采用经验公式预计法时,导水裂隙带高度随开采高度增大而增大;采用FLAC3D软件进行数值模拟时,导水裂隙带高度随工作面长度的增加先增加的快,后增加的慢;两种方法在一定的范围内预测的结果相近,且都能为煤矿安全生产提供理论指导。     

煤层开采对上覆岩层破坏规律研究

本文通过相关规程、规范中煤柱计算和利用三维有限差分计算软件—FLAC3D对导水裂缝带高度进行数值模拟以及实际施工的导高钻孔测量成果,综合讨论不同计算方法中松散含水层下煤层开采对上覆岩层破坏规律,对巨厚松散含水层覆盖下煤炭资源回收和煤矿的安全生产都具有重大的现实意义。     

山寨煤矿导水裂隙带发育高度及其影响因素探析

山寨煤矿主要涌水水源来自顶板含水层,所以,搞清楚工作面回采后冒落带与裂隙带的发育高度,及其影响因素,是矿井防治水的重点工作。通过对冒裂带高度计算,证明煤层在回采过程中,导水裂隙带将会波及到上覆第四主要含水层,极易导致上覆第四主要含水层中的水分从裂隙通道进入井下,从而给矿井带来水害威胁。     

浅埋煤层开采突水溃砂两相流的耦合数值研究

为探究浅埋煤层开采上覆含水松散层水砂两相流动规律,采用基于离散元软件PFC3D和有限元软件GID的耦合数值方法,模拟了上覆岩层中预制理想单裂隙在不同开度和倾角条件下突水溃砂全过程,分析了裂隙通道所受接触力、水流速度、水砂间拖曳力随时步的变化规律。结果表明:裂隙开度和倾角会改变突水溃砂过程中水砂突涌类型,对覆岩所受接触力、水流速度及其稳定所需时间产生较大影响,水砂间拖曳力主要受裂隙倾角的影响。裂隙通道入口处即上覆岩层的顶层在突水溃砂初期所受接触力最大,处于最危险状态;水流速度稳定值和流动稳定所需时间分别与裂隙倾角和开度成线性相关;对比裂隙通道底面侧,倾向侧水砂间拖曳力较大,水砂突涌更加剧烈。     

浅埋深两硬条件下特厚煤层综放开采技术

针对平朔矿区4号煤层条件,采用理论分析方法研究了浅埋深两硬条件下4号煤层顶煤的冒放性及合理采煤方法。以提高顶煤冒放性为目标,采用数值模拟的方法进行了综放工作面参数及设备选型配套研究。实践表明,浅埋深两硬煤层条件下通过加大综放工作面长度与割煤高度,可以实现安全、高效、高回收率开采。     

煤层回采过程中覆岩破坏及裂隙演化规律

综放开采覆岩破坏高度及裂隙演化规律对于煤矿安全生产具有重要意义,以山西某矿为试验矿井,采用分段注水、钻孔电视对覆岩破坏高度进行探测,对裂隙变化特征进行定量化分析,并对工作面回采过程中裂隙及应力演化进行数值模拟研究.研究结果表明:采动后冒落带破坏垂直高度为29.8～34.3?m,裂隙带破坏垂直高度为83.8～88.2?m...     

南庄矿大型滞后突水及其原因分析

韩_1断层对南三采区煤层底板的破坏,加上矿压、水压联合作用,使下三带裂隙破坏带加深,导水裂隙带升高,保护带失去阻水能力,是这次突水的主要原因。在开采受承压水威胁的煤层时,其断层防水煤柱的留设要考虑采动矿压、水压的作用以及断层对岩层的破坏,以慎重确定保护带的阻水能力。     

UDEC模拟再现开采进程中裂隙的发育规律

控制和揭示煤矿"三下"开采的上覆岩层的岩石破裂失稳是保障煤矿安全的重大问题。为了研究采空区上覆岩岩层的破坏演变模式,基于透明地球的测绘理论和技术思维,以大平煤矿滨水N1S1工作面为研究对象,利用UDEC离散单元法模拟揭示开采进程中岩石力学裂隙的发育规律,进而为水库下中厚煤层开采上覆岩控制提供理论依据,具有实际应用价值。     

禾草沟煤矿首采工作面矿压规律研究

延安市禾草沟煤矿地质构造简单,准备布置第一个综合机械化采煤工作面进行煤炭开采。通过相似材料模拟试验,认识了首采工作面推进过程中,直接顶初次破断距、基本顶初次来压和基本顶的周期来压,煤层上覆岩层冒洛带、裂隙带和弯曲下沉带随煤层推进的发展规律,模拟支架的支护阻力值。从而对现场采煤工作面顶板分类、顶板管理和液压支架选型具有一定的指导意义。     

城郊矿首采2902长壁工作面采场矿压特征数值模拟研究

以城郊矿首采2902工作面的资料为依据，针对该工作面的具体条件，通过大型工程FLAC计算软件，模拟分析长壁工作面开采后上覆岩层“三带”移动演化特征和矿压显现规律;探讨城郊矿首采2902长壁工作面开采时的覆岩变形破坏规律、“三带”高度的发育形态与矿压形成机理；预测冒落带、裂隙带、弯曲下沉带分布范围与应力变化特征。     

海域下煤层综放开采留设防水煤岩柱厚度的研究

海域开采在我国还处于起步阶段,海域下采煤最大的威胁是因防水煤岩柱留设不足,造成海水溃入井下。而留设防水煤岩柱时,必须考虑断层带附近较正常覆岩破坏高度增大的因素。本文通过实测资料研究了海域下综放开采覆岩破坏规律,提出了海域断层构造条件下留设防水煤岩柱厚度的计算参数。     

“三软”厚煤层综采开采三维力学特征的采厚效应

针对开滦矿区复杂的三软煤层开采条件,以开滦某矿工作面的地质条件为例,运用计算机FLAC3D数值模拟软件系统,模拟不同煤层开采高度（4．0m、6．0m）的力学特征的采厚效应。研究表明：不同开采高度采场围岩的矿压显现差异明显。在综采开采过程中,覆岩破坏程度和发展高度一般均随采高增减而增减。随着采高的增加,开采扰动的范围和支承压力分布的范围扩大,支承压力的强度也增大,且峰值的位置超前煤壁的距离增大。由于超前煤壁的影响范围增加,有利于缓解瓦斯积聚和弹性力的能量,从而降低煤与瓦斯的动力灾害的可能性。     

针对滑移支架放顶煤工作面开采松软厚煤层防止硬帮片帮、抽漏顶的方法研究

龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿15号煤层是厚、松软、易燃煤层,采用BDY型并联顶梁滑移支架放顶煤炮采工艺开采。由于硬帮片帮、抽漏顶严重制约了产量的提高,因此对滑移支架放顶煤工作面防止片帮、抽漏顶方法进行了研究,生产实践证明硬帮浅孔动压注水等方法能够有效地防止硬帮片帮、抽漏顶,从而提高滑放工作面的产量。     

利用浅孔改善深孔台阶爆破孔口块度技术研究

新疆别斯库都克露天煤矿由于岩体节理裂隙发育,深孔台阶爆破中孔口部分容易产生大块.为了改善该露天矿岩石爆破效果,采用了深孔之间布设浅孔的方式对孔口的爆破破碎效果进行改善.为了确定合理的爆破参数,采用了数值模拟方法对参数进行模拟验证.在露天矿现场取样制作试件测试了现场砂岩的岩石力学性质,基于实测岩石力学性质与现场爆破参数建立了数值模拟模型.对不同浅孔深度的五种模拟条件进行了模拟,分析了不同条件下孔口1～4m范围内的爆破应力波应力峰值,确定了4m浅孔深度下对于孔口部分爆破效果的改善效果最佳.在别斯库都克露天矿1216台阶尝试采用了增加4 m深度1.5 m装药长度的浅孔,明显改善了现场爆破效果.该研究结果可以对利用浅孔改善深孔露天台阶爆破孔口部分爆破效果,减少孔口大块提供技术参考.     

鑫都煤业矿井充水特征与充水规律分析

在收集大量资料基础上，分析了矿井的充水特征与规律。研究表明鑫都煤业的主要水害为采空区水和顶板水，矿井的主要充水通道为煤层开采形成的导水裂隙带；影响矿井用水量大大小的主要因素为采空区积水，次为开采面积与煤产量。研究成果对煤矿防治水有重要指导价值。     

实测法测定煤层瓦斯压力与探讨

本文以辽宁南票煤电有限公司大窑沟煤矿8煤组采用的实测法,即利用岩石巷道打穿层钻孔穿透煤层,封孔测定煤层瓦斯压力为例。系统地介绍了传统实测法测定煤层瓦斯压力的测压地点的选择,测压钻孔的布置方式及钻孔封孔方式及封孔工艺。     

海域下三软煤层综放开采矿压显现规律研究

通过对北皂矿H2103工作面的理论分析及实测检验,揭示了三软煤层采用放顶煤开采条件下的覆岩运动和支承压力分布规律,提出了海域下三软煤层布置工作面的采场顶板控制技术,为实现北皂矿海域下安全高效开采奠定了基础。     

水力割缝本煤层抽采煤层气应力场数值模拟

我国浅部煤炭资源逐渐开采枯竭，很多煤矿相继进入深部开采作业阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下实际情况，基于ANSYS有限元分析软件对水力割缝技术本煤层卸压抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝技术与破煤机理，建立了水力割缝开采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻井前后、水力割缝前后有限元模型的地应力场变化规律及其影响范围。数值模拟结果表明，水力割缝技术可达到使近井地带充分卸压的目的，应用水力割缝在深部煤层气开采中卸压效果明显。     

煤层自燃防治与高温爆破安全技术中的若干力学问题

煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题。在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键。首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了煤层中裂隙对流比热传导更容易诱发煤层自燃;煤体中的破裂场、气流场是煤层自燃的条件,单纯封堵裂缝隔绝空气的方法有短期效果,但地质体因煤层燃烧力学特性改变产生变形和破裂后,会死而复燃。讨论了井工开采诱发煤层自燃的机理以及相关科学问题,对井工开采分析了采空区上方冒落带、破裂带、沉降带与煤层自燃的关系,提出了地表长期封闭覆盖与自适应循环注水相结合的综合灭火方法。进而分析了露天矿开采高边坡稳定性与煤层自燃环境的关系,边坡开挖引起山体变形、开裂,形成破裂场是产生煤层自燃的基本要素。最后,分析了深孔爆破中,爆破技术可靠性中涉及的科学问题,介绍了利用循环水降温的方法。