下分层综放工作面上覆岩层结构特征

我国综放开采技术是在分层综采技术的基础上发展起来的,对于一直采用分层综采的一些大型厚煤层生产矿井,面临着顶分层采后下分层综放开采技术问题,这个问题与一次采全厚整层综放开采矿压显现有所不同.下分层综放开采时,二次垮落的直接顶岩层碎胀系数较小,垮落带高度与采高的比值将增加,造成顶分层开采时下位老顶岩层垮落后转化为规则垮落带,成为下分层综放工作面的上位直接顶,促使下分层综放工作面的老顶“砌体梁”式平衡结构向更高层位岩层发展.上位直接顶岩块强度较高、块度较大,容易形成“岩-矸”半拱式平衡结构.该结构的周期性失稳和垮落,造成采场出现小的周期来压现象;而“砌体梁”平衡结构的周期性失稳和垮落,将导致采场出现大的周期来压现象.     

下分层综放工作面上覆岩层结构特征

我国综放开采技术是在分层综采技术的基础上发展起来的,对于一直采用分层综采的一些大型厚煤层生产矿井,面临着顶分层采后下分层综放开采技术问题,这个问题与一．次采全厚整层综放开采矿压显现有所不同．下分层综放开采时,二次垮落的直接顶岩层碎胀系数较小,垮落带高度与采高的比值将增加,造成顶分层开采时下位老顶岩层垮落后转化为规则垮落带,成为下分层综放工作面的上位直接顶,促使下分层综放工作面的老顶“砌体梁”式平衡结构向更高层位岩层发展．上位直接顶岩块强度较高、块度较大,容易形成“岩-矸”半拱式平衡结构．该结构的周期性失稳和垮落,造成采场出现小的周期来压现象;而“砌体梁”平衡结构的周期性失稳和垮落,将导致采场出现大的周期来压现象．     

应用光弹性模型法对缓斜厚煤层采高变化时采场周围应力状态的初步研究

一、问题的提出和研究目的阳泉四矿的丈八煤层厚7.0米,倾角5°左右,应用分层法开采。最初系分为三层,先采上层,再依次采中层和下层,层间铺放假顶。后因假顶材料缺乏,因此,该矿曾试用只回采上、下两层而中间层留作为煤皮的方法。鉴于上述两种方法均有其缺点存在,采煤方法教研组和阳泉四矿现在正进行着对该煤层采煤方法改进问题的研究;并结合这一研究工作,拟对我国其它矿区的缓斜厚煤层提出新的有效的开采方法。     

房柱式开采的矿压显现规律及顶板监测

通过理论分析和现场实例，对房柱式采煤的矿压显现规律及其特点进行了探讨。研究表明，房柱式开采时直接顶呈悬顶式周期性垮落；老顶初次垮落步距较常规开采大，且失稳定然；矿压显现强烈，且受煤柱回收顺序的影响。根据现场实际，实施了以顶板垮落步距分析和顶板动态实测相结合的顶板稳定性监测，取得了较好的效果。     

木城涧煤矿异常条件下回采底分层空间模拟试验研究

通过对北京矿务局木城涧煤矿不具备常规条件下十槽煤底分层的相似材料模拟试验研究,证明了回采上分层时顶板冒落情况和矿压显现规律,初步探明了留与不留煤皮假顶情况下,回采下分层时顶板岩层二次失稳情况和矿压显现规律,为类似条件下开采底分层制定合理的回采方案、安全技术措施等提供重要的依据.     

木城涧煤矿异常条件下回采底分层空间模拟试验研究

通过对北京矿务局木城涧煤矿不具备常规条件下十槽煤底分层的相似材料模拟试验研究 ,证明了回采上分层时顶板冒落情况和矿压显现规律 ,初步探明了留与不留煤皮假顶情况下 ,回采下分层时顶板岩层二次失稳情况和矿压显现规律 ,为类似条件下开采底分层制定合理的回采方案、安全技术措施等提供重要的依据     

浅埋煤层重复采动覆岩裂隙及漏风通道演化模拟研究

为了研究浅埋藏近距离煤层群重复采动下地表漏风对采空区煤自燃的影响,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,对神东矿区补连塔矿回采不同阶段覆岩孔隙率的发育规律、塑性区分布以及覆岩垮落高度进行模拟分析。结果表明:(1)上煤层回采完毕后,覆岩裂隙发育呈"U"形分布,最大裂隙高度达130 m,尚未通达地表;下煤层回采完毕后,覆岩最大裂隙高度达162 m,贯通地表。(2)上煤层回采完毕后,覆岩在上煤层上方62 m处发生明显离层,离层区下方覆岩下沉高度1.75~4 m,离层区至上覆岩层下沉高度0.25~1 m;下煤层回采完毕后,离层区进一步发育,离层区下煤层采空区顶板垮落,上煤层采空区岩体进一步沉陷,最大下沉高度达7 m,离层区至上覆岩层下沉高度1~2 m。(3)在回采同一阶段,同一高度覆岩孔隙率变化率两侧大于中部;下煤层的回采使上煤层覆岩孔隙进一步发育,孔隙率变化率明显增大。     

阳泉丈八煤的巷道维护与巷道布置

阳泉丈八煤自应用倾斜分层下行落顶采煤法以来,已用此法开采了近十个采区和五十多个回采工作面,在实践中积累了不少经验,技术经济指标也有很大提高。但由于缺乏系统的总结和研究,使适合于丈八煤地质条件的巷道布置及其要素等重大技术问题还未获得完满解决,外加旧有     

水采采场上覆岩层运动规律的三维相似模拟试验研究

通过三维相似模拟试验了底板－－煤－顶板组成的动力学条件,得出的结论是水采采场上覆岩层的垮落特征及参数的同类条件下的旱采有着显著区别,顶板初次夸落及周期垮落的形状分别为三角形板结构和平行四边形板结构,垮落线与煤层走向呈一定角度。     

极薄煤层采煤方法分类与适用条件分析

在对国内极薄煤层开采技术的现状和发展趋势调查分析的基础上,从采场布置形式、采空区处理方式、回采工艺、回采工作面有无作业人员4个维度对现有的极薄煤层的采煤方法进行了分类,并从煤层赋存条件、设备性能、生产规模、管理水平等8个方面分析选择极薄煤层采煤方法的影响因素,总结各种落煤方法、顶板管理方式、运输方法的适用条件,提出煤厚在0.5~0.8 m及0.5 m以下选择极薄采煤方法的建议。     

缓倾斜厚煤层采煤方法的研究现状

我国和其他国家大量蕴藏着厚度为4—10米左右的缓倾斜厚煤层。解放前我国广泛采用巷柱式(高落式)采煤法,苏联在二、三十年前就由巷柱式逐渐改用倾斜分层下行落顶采煤法。目前除在波兰广泛采用着水力充填房式或房柱式采煤法、美国和其他国家仍主要应用房式或房柱式开采缓倾斜厚煤层外,我国和苏联等世界各国主要采用倾斜分层下行落顶采煤法。几十年来,虽然此法的技术经济指标没有显著的改善,但它始终是开采缓倾斜厚煤层的最优越可靠的采煤方法。     

密实充填采煤的岩层移动理论研究

综合机械化固体充填采煤技术能实现密实充填,其岩层移动和地表沉陷规律与垮落式采煤显著不同.在较系统分析充填采煤岩层移动的等价采高理论基础上,建立了密实充填采煤岩层移动的结构力学模型,并进行了连续介质力学分析,给出了相应的岩层移动和地表沉陷计算公式.通过实例分析,提出了在密实充填后,如还采用概率积分法预计地表沉陷,则应对传统的地表下沉预计参数加以修正.可为密实充填采煤覆岩移动和地表沉陷分析提供相关思路以及理论和方法.     

安家岭露天煤矿端帮采煤方法研究

将井工开采的放顶煤采煤技术应用于平朔安家岭露天煤矿端帮煤开采,提出了“煤墙支撑简易放顶煤”采煤法。该法将煤层全厚分为上下两个采掘层,每个采掘层又分为上下两个分层,采掘下分层时用单体液压支架支护,采掘上分层时采用顶板放炮民落煤,采掘的煤层厚度可达10m以上,此种采煤方法具有安全可靠,资源回收率高、作业效率高等优点。     

厚及特厚煤层工作面顶板垮落高度的确定

采用理论分析、数值计算、相似模拟以及现场实测相结合的方法,分析了厚及特厚煤层工作面采空区顶板垮落高度.研究表明,关键层理论计算分析适用于岩性坚硬、结构完整的顶板条件;考虑顶板挠曲与矸石碎胀影响的采空区顶板垮落高度计算方法具有一定的普适性,得到了影响采空区顶板垮落高度的因素为煤层开采高度、顶板破断块体碎胀系数以及顶板分层极限挠曲变形量;2种理论分析结果给出大同矿区同忻煤矿8105工作面采空区坚硬顶板的垮落高度分别在143m与76~141m,实测得到的顶板垮落高度为80~120m,理论值与实测值基本一致,验证了2种理论分析方法的正确性.     

采煤面顶板覆岩破坏模拟试验研究

采煤工作面开采过程中"两带"高度值是指导矿井防水煤柱留设、保证矿井安全生产的重要参数,试验以内蒙古某矿3-1煤层首采面为地质模型,通过模拟其开采过程,运用并行电法系统,确定"两带"高度值及其变化特征。同时在给定边界条件和初始条件下,运用数值模拟方法,获得顶板应力变化分布图。综合分析模拟试验结果,判定该工作面回采过程中垮落带高度为40m,导水裂缝带最大高度为80m。根据不同时间电阻率分布图和垂向应力分布云图,可清晰分辨出煤层顶板覆岩破坏的过程和规律,可为煤矿安全生产提供参考。     

建筑物下条带式Wongawilli采煤围岩稳定性模拟研究

为研究建筑物下条带式Wongawilli采煤围岩稳定性,结合漳村煤矿采矿地质条件,提出2种条带式Wongawilli采煤布置方式。通过数值模拟,对比分析2种条带式Wongawilli采煤方式下工作面围岩的应力场、位移场和塑性区变化情况,并对回采结束后地表移动变形及其对建筑物的影响进行计算分析。结果表明,条带式Wongawilli开采双巷单翼布置、单巷双翼布置均能有效控制地表沉陷,不仅能够安全高效地回采煤炭资源,而且还能有效保护地表建筑物。     

基于位移连续监测的采场两带变形垮落特性试验研究

相似模拟试验是研究采动覆岩垮落带和裂隙带特征的有效方法,岩层位移的准确监测是采场两带高度试验研究的关键。为实现准确、连续、实时地监测采动覆岩位移,提出模型内部位移测试原理,研发了以微型多点位移计、光栅尺和可视化软件等组成的光栅位移连续监测装置。借助此装置并基于相似模拟试验,研究了工作面采动覆岩两带变形垮落特性。研究表明:1)光栅位移连续监测装置可连续监测模型内部测点位移,结果与模型表面散点位移结果吻合。2)在试验模型表面不暴露的情况下,本文方法可有效监测试验模型内部的测点位移。3)基于位移连续监测模拟试验得到了某煤矿采煤工作面采场两带高度,其中:垮落带高度为8.0 m,约为采高的6.3倍;裂隙发育高度为30.0 m,约为采高的24倍。4)采场垮落带垂直位移具有阶梯状的变化规律,裂隙带垂直位移变化相对平缓,可据此判断垮落带和裂隙带的分界,为工程现场两带高度鉴定提供参考。     

浅埋采空区垮落岩体碎胀特性研究

基于岩石碎胀特性对浅埋采空区垮落岩体空隙储水工程的重要意义,采用理论分析、数学建模与现场应用相结合的方法,对神东矿区某矿32302工作面采空区垮落岩体应力变化与碎胀系数分布规律进行研究.分析覆岩"两带"结构特征,划分采空区垮落岩体应力和碎胀系数分区.根据悬臂梁及弹性地基梁理论,推导各分区垮落岩体应力变化公式,建立碎胀系数分布模型,并利用岩石压实实验进行验证.应用数学模型计算32302工作面采空区垮落岩体空隙储水体积为5 700 651.68m3,与岩移法估算结果较为接近,误差仅为7.14%.结果表明:针对浅埋煤层赋存条件,运用数学方法分析采空区垮落岩体碎胀特性是可行的,促进岩石碎胀特性研究方法多元化发展,为浅埋采空区垮落岩体空隙储水量预测提供新的途径.     

中国采煤工作面瓦斯涌出规律及其控制研究

将采煤工作面瓦斯来源划分为煤壁、采落煤和采空区３部分,并给出了各部分瓦斯涌出量的计算公式,研究了回采过程,煤层群不同的开采顺序以及厚煤层分层开采时的瓦斯涌出 述了中国煤矿采矿工作面采用不同的通风系统、脉冲通风以及瓦斯抽放等控制瓦斯涌出的原理与技术的新成果,介绍了瓦斯涌出量达１５０ｍ＾３／ｍｉｎ的综采放顶煤工作面瓦斯控制技术实例。     

开滦林西煤矿倾斜分层下行陷落采煤法采准巷道的维护问题

绪言我国大量地蕴藏着适于采用倾斜分层下行陷落采煤法开采的缓倾斜厚煤层,但适合于各矿区特定地质条件的巷道布置开采顺序等重大技术问题还未获得解决,其主要原因之一是影响该采煤方法的重要因素——巷道维护问题至今还没有进行过研究。随着我国社会主义建设的发展,国民经济对煤矿工业日益增长的要求,需要我们进一步改善倾斜分层下行陷落采煤法的巷道维护,以及解决目前所存在的巷道布置等重要问题。本文是根据在开滦林西煤矿厚煤层采区中所观测的资料,试图对有关倾斜分层下行陷落采煤法中的巷道维护问题,特别是采准巷道与回采工作面的位置关系对其维护的影响加以探讨,以便作为选择合理的巷道布置开采顺序等的重要依据之一。