深部宽条带开采地表变形规律研究

采用压力拱理论和A.H.Wilson理论确定条带开采的开采宽度和保留宽度,通过相似模拟实验结合数值模拟计算分析深部宽条带开采地表变形规律,预计地表变形参数。实验结果表明深部条带开采在增大采出宽度和保留宽度的条件下,对地表下沉的控制仍有着显著作用,且地表不会出现波浪形下沉。在预计参数难以确定的条件下,采用相似模拟实验结合数值计算的方法预计地表变形是一种可靠的途径。     

条带采宽对地表移动变形影响数值模拟研究

文中采用UDEC离散元数值模拟方法,对相同留宽、不同采宽条件下条带开采地表移动变形规律进行了模拟研究,确定了"建下"压煤开采的最佳条带方案,并得出了地表移动变形随采宽变化的规律,为今后类似条件下条带开采设计和条带开采岩移预计参数的选取提供借鉴.     

巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295 m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343 m,边界角为58.96°。运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数。结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值。     

霄云煤矿一采区西翼深部条带开采设计与沉降效果预测

条带开采是三下采煤常用的方法之一,采宽和留宽合理尺寸的选取对控制地表移动变形和资源回收意义重大,本文针对霄云煤矿西翼深部开采块段地质条件,对采宽和留宽尺寸进行了科学计算,并预计了地表移动变形,对相似情况下的开采有较高的参考价值。     

条带开采地表移动参数研究

分析了条带开采地表移动参数的影响因素，并在此基础上，结合现场观测站实测数据和理论分析，建立了条带开采地表移动预计参数新的计算公式.这些计算公式考虑的因素较为全面，并且其中的参数均容易确定，计算方便，可操作性强.通过现场应用对比，这些计算公式得出的条带开采地表移动和变形预计参数预测地表沉陷更接近于现场实际，可以作为条带开采地表移动和变形预计参数确定的依据.     

深部宽条带协调开采技术及工程应用

常规的条带开采方法能够有效地控制地表的移动变形,保护地面建筑物,但是其采出率较低,极大的浪费了煤炭资源,减小了矿井的服务年限。为了解决这一矛盾,利用大采深条件下地表移动变形值较小的特点,基于临界变形值原则,提出利用宽条带协调开采的方法来提高煤炭的采出率,解放深部建筑物下压煤。该方法利用条带开采和多工作面联合开采的优点,减少了地面静态变形对建筑物的影响,实现了在低潜水位深部矿区建筑物下的不迁村开采。     

大采深条带开采地表移动和变形的预计

条带开采是进行建筑物下采煤时限制地表变形的措施之一,深部开采地表移动和变形规律与一般地质采矿条件下的地表移动规律相比发生了较大改变.以极不充分务带开采地表沉陷理论为基础,以林南仓矿实测资料为依据,对开采区域-650水平深部条带开采进行了预计,预计下沉的最大偏差为68mm,预计下沉中误差为39mm,远远小于经验公式预计下沉的最大偏差319mm和预计下沉中误差217mm.表明基于极不充分开采的地表沉陷预计理论改善了预计精度,对于研究深部条带开采地表移动和变形的规律,解放建筑物下压煤,实现煤炭资源的可持续发展具有重要意义.     

城区密集建筑群及复杂地质条件下条带式开采的实践

根据村庄下条带开采的经验 ,对城区密集建筑物下条带开采进行研究 ,合理确定采留比和宽深比 ,并对大断层两翼条带布置方式进行了合理确定 ,预计地表主体建筑物的移动与变形 ,对因采动影响引起断层活化造成的影响进行预计 ,采用协调开采方法予以消除 ,从而实现城区密集建筑物下的安全开采     

FLAC3D在深部宽条带开采沉陷预计中的应用

应用FLAC3D对车集煤矿24采区深部宽条带开采后的岩层和地表移动情况进行了预计,通过和修正参数后的概率积分法的预计结果进行对比,发现使用FLAC3D进行模拟和修正参数后的概率积分法比较接近.该预计方法以实际的煤岩物理力学参数为计算依据,避免了使用概率积分法预计时需要进行确定参数的问题,为深部宽条带开采沉陷预计探求了一种新的简单易行的方法.     

林南仓矿条带开采参数优化及稳定性规律研究

在林南仓矿某采区原有的条带开采方案的基础上,通过理论分析,对该采区条带开采方案进行参数设计,并预计其地表移动变形的最大值;应用FLAC3D有限差分数值模拟法分别对各方案进行模拟计算,得出地表移动和变形各参数的最大值,分析条带开采中不同采留宽度对地表移动和变形的影响,研究条带开采的地表移动变形规律;同时收集该采区地表观测站的现场观测数据,对预计的地表移动及变形值进行验证,得出林南仓矿该采区条带开采的地表移动变形规律及适用于该采区的更优的条带开采方案。     

村庄下压煤条带开采技术

以小屯矿村庄下压煤的实际条件为基础,根据条带式开采现有的相关理论,运用现场数据和经验公式预算的方法,确定采留宽度的安全范围,设计出不同煤柱采留宽度的开采方案;进而通过有限差分数值模拟分析,对各开采方案的煤柱稳定性进行数值计算,为最优方案的合理选取提供依据;并在此基础上,进行地表移动与变形的仿真预测,揭示条带开采的地表移动变形规律,指导小屯矿生产实践。     

深部全煤柱间歇开采数值模拟研究

为解决建筑物下深部压煤量较大,煤炭资源回采率低的问题,利用深部开采地表不易达到充分采动的原理,结合条带开采与全柱开采的优点,提出建筑物下深部压煤全煤柱间歇开采技术。结果表明:利用全煤柱间歇开采技术进行深部煤层开采,能充分利用极不充分采动地表变形较小的特点,使建筑物只受第一阶段的静态变形和全柱联合开采阶段的动态变形影响,地表动态变形及最终变形量均较小,减轻或消除了采动对地面受护对象的损害。     

条带开采与固体充填开采地表沉陷规律研究

目前,建筑物下采煤通常采用条带开采和充填开采,为了研究这2种建筑物下采煤方法的地表移动变形规律,结合花园煤矿条带开采和固体充填开采实测数据,分别进行了地表静态、动态移动变形规律分析。研究得出：条带开采走向边界角56°,固体充填开采走向边界角57°、上山边界角62°、下山边界角53°;两者的地表移动盆地特征基本符合传统垮落法开采地表沉陷规律,但两者动态移动变形规律与其相比有一定的差异,在工作面回采过程中两者地表点下沉速度较小,出现多处峰值现象,基本不存在传统垮落法开采地表急剧下沉的活跃阶段。最后反演出地表预计概率积分法模型各参数。上述研究将为类似矿区地表沉陷预计以及开采方案设计提供一定的参考和指导。     

建筑物下宽条带开采方案研究

 针对策底河煤矿地质采矿条件及地表建筑物情况,在理论分析、地表移动变形预计的基础上,分析研究了建筑物下压煤宽条带开采方案及参数,并结合运用FLAC3D数值模拟计算对条带煤柱及岩梁稳定性进行了计算分析。结果表明,运用条带开采方案能有效控制地表移动变形值,满足保护地表建筑物的要求,解决了策底河矿建筑下安全采煤的技术难题。     

建筑物下条采设计方法研究

 为了最大限度的开发利用建筑物下煤炭资源,同时保护地表建筑物免受采动破坏,本文以微山某矿为例,对建筑物下煤炭开采方案进行了研究。根据地质采矿条件,设计了地表建筑物保护煤柱,对保护煤柱内的煤炭资源设计了条带开采方案。在保证煤柱稳定性和采出率的基础上,确定了条带开采采留宽及布置方法,采用概率积分法计算了条带开采后地表移动和变形大小。研究表明,所设计的条带开采方案可以有效保护地表建筑物,在保证建筑物安全的同时提高了采出率,为该矿开采建筑物下压煤问题找到了一种技术可行、经济合理的途径。     

条带间垮落区注浆充填覆岩移动规律研究

结合工程背景,采用相似材料模拟试验,对比研究了条带开采垮落区注浆充填与条带开采覆岩移动特征.结果表明:在已开采条带垮落区实施注浆充填能有效地减小覆岩垮落角和垮落高度,既可阻止主关键层破断,又可限制煤岩柱侧向垮落和变形,使相邻工作面垮落空间无法贯通,形成非充分开采;与条带开采相比,当充填量为30%时,条带开采垮落区注浆充填既可减小地面变形、又可提高煤炭采出率20%, "关键层-煤柱-注浆充填体"的共同作用可有效地控制开采沉陷.     

多煤层开采条带错动程度对岩层控制的影响

针对我国多煤层条带开采的实际情况,提出了煤层错动系数的概念。利用FLAC3D数值模拟软件,系统地研究了多煤层条带开采时,上下煤层错动系数的大小对上下条带保护煤柱应力、中间岩体应力以及地表移动变形的影响规律,分别给出了相应的函数关系式,并指出了在实际多煤层条带开采时,极限煤层错动系数的求取方法。研究成果对于指导多煤层条带开采工作面设计具有十分重要的理论和现实意义。     

大采深厚煤层条带开采覆岩及煤柱移动变形规律研究

分析了大采深厚煤层条带开采的采动覆岩与地表移动变形机制,结合鹤壁九矿二五采区条带开采实例,通过相似材料试验模拟,揭示了大采深厚煤层条带开采上覆岩层的破坏过程及移动变形规律,研究了煤柱压缩量和地表下沉系数的影响因素及其变化规律。     

不同采煤方法下开采沉陷控制的数值模拟研究

为了对比充填开采及条带开采对地表及覆岩破坏控制的效果,本文基于实验室制备的充填材料和理论计算得到的条带开采方案,运用数值模拟软件FLAC3D对垮落开采、条带开采、充填开采过程中地表移动变形及覆岩应力场变化情况进行详细分析。结果表明：充填开采中覆岩释放了少许弹性应变能,其应力略小于原岩应力,覆岩应力场呈线性规律变化。条带开采中覆岩应力场出现应力增高区,煤柱两端应力集中现象严重,围岩稳定性弱于充填开采。两种开采方法下地表沉陷均远小于垮落开采,条带开采中地表各变形值均小于建筑物I级破坏允许值,充填法中地表曲率仅比该允许值大0.02m-1·10-3,仍能保证地面建筑物的安全性。故采用充填开采对地表及覆岩变形的控制效果更佳。