采煤沉陷区“地-基-塔”变形监测分析软件研发与应用

为了实现采煤沉陷过程中杆塔随地表发生移动变形的实时监测,基于地表、基础、杆塔3对象测点的坐标数据,研发了由坐标数据进行移动变形分析的换算模型,开发了用于下沉、倾斜、水平移动、水平变形4指标的变形数据存储、分析、呈现应用程序。实测数据分析结果表明,软件分析结果准确,可实现数据查询、显示和分析,可为地下采煤过程中地表杆塔的保护提供技术支持。     

进行开采沉陷研究 解放“三下”压煤

根据铜川矿区地形地质条件，对开采煤炭过程中引起的地表沉陷进行观测研究，并运用研究成果“铜川模型”指导“三下”采煤，取得效果。     

东山煤矿81504工作面开采沉陷规律研究

针对东山煤矿81504工作面现场观测数据进行分析研究,得到了81504工作面开采后的地表移动规律和有关岩移参数,为以后的矿区开采及地表沉陷治理提供理论依据。     

基于沉陷预测的上下煤层协同开采工作面走向错距研究

为研究层间距离较大、不属于近距离煤层范畴的上下煤层同采工作面的安全走向错距,以潞安集团伊田煤业2号煤层(上覆煤层)、11号煤层(下伏煤层)协同开采工作面为工程背景,基于下伏煤层采场顶板垮落特征及“竖三带”理论分析结果,提出下行协同开采条件下需要解决的科学问题为下伏煤层的开采活动不能影响上覆煤层的安全生产。建立了概率积分法开采沉陷计算模型,探究充分采动条件下,下伏11号煤层工作面开采对上覆2号煤层底板的沉陷影响范围。将下沉10 mm、倾斜3 mm/m、曲率0.08×10^-3/m和水平变形2 mm/m作为下伏煤层开采对上覆煤层的安全影响阈值,以上覆煤层工作面位于下伏煤层工作面开采沉陷影响范围之外为判据,并考虑1.5倍的安全系数,得出上下煤层同采工作面的合理走向错距为96.2 m。两工作面协同开采过程中,通过严格管控每班和每日的回采进度,使其前后错距始终大于96.2 m,监测上覆2号煤层工作面及其回采巷道的矿压显现情况,并与同类条件单层开采时的矿压规律进行对比分析。工程实践表明：2号煤层、11号煤层协同开采过程中,基于下伏11号煤层工作面充分采动条件下的开采沉陷范围,确...     

基于概率积分法的煤矿“三下”开采沉陷预计

结合周源山煤矿24采区上覆岩层实际情况,依据概率积分法原理,采用开采沉陷预计系统,得到了周源山煤矿24采区在同采一、四煤的情况下,地表以及地表重点保护建筑物(焦化厂、矸石发电厂和张家珑水库等)的最大下沉值、最大曲率、最大水平移动、最大水平变形、最大倾斜值和地表各建筑物的损伤等级,提出了相应的建筑防护措施。     

大倾角煤层开采地表沉陷规律研究

为研究大倾角煤层开采的地表沉陷及岩层运移特征、保护地表建构筑物,采用数值模拟计算、基于Konthe时间函数的动态预计和基于概率积分法的地表沉陷软件计算等方法进行了系统研究。数值计算结果表明,大倾角煤层开采时受非均布载荷作用,垮落岩层绕下铰接点回转,造成上山边界处地表下沉较大而下山边界处地表下沉较小。动态预计和地表下沉软件预测结果表明,开采影响范围内的西土山中心小学和高层建筑的地表变形均处于Ⅰ级以内,影响轻微。基于概率积分法的地表沉陷预计得出,工作面浅部地表下沉明显大于深部,而小学和高层建筑均处于深部边界对应的地表位置,这与数值计算结果相吻合,将大大减小工作面开采对地表建筑物的影响。     

煤矿开采沉陷自动化监测实时数据采集终端系统研究

从系统构成、发送的信息格式、终端系统软件开发三方面,对煤矿开采沉陷自动化监测系统的实时数据采集终端子系统做一简单介绍。该子系统结合开采沉陷监测的特点,以GNSS CORS技术、移动GIS技术、计算机网络通讯技术、PDA技术、现代测量数据处理技术等为支撑,解决当前开采沉陷数据采集技术手段落后、效率低、信息化程度低等问题。     

基于多煤层开采条件下的地表移动变形监测与规律研究

文中主要以开滦集团东欢矿业分公司唐通路两侧东、西欢坨等村庄下开采为例,介绍多煤层开采条件下的地表损害监测方法以及确定各种角量参数和地表移动变形规律,并以此指导矿井设计和地表建(构)筑物维修搬迁工作,取得了较大的经济效益和社会效益,对类似地质采矿条件下的煤矿开采,具有一定的借鉴意义。     

煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采方案研究

某煤铝共生矿的煤层近似平行赋存于铝土层之上,且二者倾角小、厚度薄,实现该矿煤铝共生缓倾斜薄矿床安全高效开采的难点在于瓦斯处理、开采工艺协调以及煤岩层稳定性控制。首先提出了先煤层后 铝土层、先铝土层后煤层、煤层铝土层交替、煤层铝土分层诱导协同4种开采模式;然后结合该煤铝共生矿床的实际开采技术条件,从瓦斯处理、通风、排水等方面对比分析了4种开采模式的优缺点,认为煤层距离铝 土层较近时采用分层诱导协同开采模式最合理。基于该矿床的实际工程地质条件,提出了煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采底盘漏斗出矿开采方案,并对采场结构、回采工艺、采场通风、协同开采顺序等进行 了设计。以设计的方案为载体,再次对4种开采模式进行了分析,认为分层诱导协同开采方案不仅经济效益最佳,而且可确保开采过程中人员、设备的安全。     

马脊梁煤矿11号305盘区8519工作面开采方案的研究

为了改善马脊梁煤矿的经济效果,发挥规模效益,根据地质条件确定该矿的开采方案的意义是十分重大的.本论文通过对马脊梁煤矿11号305盘区8519工作面开采方案的详细设计介绍,为类似煤矿开采工程提供参考.     

基于“协同开采”理念的深部磷矿岩爆防控研究

随着浅层磷资源的逐步枯竭,磷矿山企业逐步转向深部开采,然而深部磷矿开采中的岩爆灾害突出,对井下人员和设备造成了严重的安全隐患。以某磷矿深部开采中呈现的岩爆现象为例,结合工程开挖环 境与开挖工况,引入“协同开采”理念,从应力转移、应力防控和岩性改善的角度对深部磷矿岩爆防控进行了研究。结果表明,①井下岩爆主要表现为开拓巷道掌子面附近的即时型岩爆和巷道交叉处及采区矿柱中上 部的滞后型岩爆;②对采场切割巷道掌子面附近采取“品”字形错位布置和泄压挂网的主动防护方式,可有效降低岩爆产生烈度和岩爆发生次数,并对岩爆瞬间飞溅碎屑进行阻拦;③通过优化矿区尺寸,采用间隔错 位开采方式优化回采工艺,并进行采区充填,可有效降低开挖引起的采区应力集中程度,从而在控制工程成本的同时降低作业现场安全隐患程度。基于“协同开采”理念的深部磷矿岩爆防控思路的提出,对于确保磷 矿深部安全高效开采具有一定的借鉴意义。     

煤-热协同开采导水断层岩体热-流-固耦合试验研究

导水断层岩体的高渗透性为煤炭-水热型地热能高效协同开采提供了新思路,研究深部热-流-固耦合条件下断层岩体的渗透性演变规律是实现煤-热协同开采的重要前提。自主研制了热-流-固耦合三轴试验系统,开展了导水断层岩体热-流-固耦合特性试验。试验结果表明,热-流-固耦合作用下破碎岩体的渗透过程可以划分为冲蚀增透阶段及体缩抑流阶段,其中,冲蚀增透阶段发生在试验初期,岩体的渗透性参数(孔隙率、流速及渗透率)在该阶段迅速增长,进入体缩抑流阶段后保持小幅波动。高温下岩石颗粒的热膨胀效应抑制了岩体孔隙空间扩展,导致渗透参数在冲蚀增透阶段增长缓慢;水压越高,渗透参数在冲蚀增透阶段增幅越大,表明高水压的冲蚀效应更显著;加载轴压与围压均会促进岩体的体缩效应,抑制渗透压力的冲蚀效果,导致试样渗透特性降低。文章丰富了导水断层岩体热-流-固耦合特性研究,为煤-热高效协同开采提供了试验基础。     

白源矿“三下”压煤开采方案设计及模拟优化研究

针对白源矿“三下”压煤造成的煤炭资源大量浪费问题,采用相似材料模拟法对系统进行岩层扰动分析,采用离散元数值模拟(UDEC)法沿煤层走向方向建立模型,进行岩层扰动应力分析,对４种不同开采方案下地表的垂直下沉、倾斜、水平移动、水平变形量等指标进行对比分析.结果表明:相比于长壁开采,采留比为１的条带开采法对上覆岩层的采动影响较小,且采留比越大,采动影响越强烈.最后,综合地质条件、开采技术难度和社会经济效益,建议针对白源矿采区上方地表分布大面积砖混结构建筑物的采区,采用长壁开采方法;采区上方分布有Ⅰ级保护建筑物或高层建筑物时,采用留保安煤柱的条带法开采或充填法开采;在矿区铁路等关键区域设置禁采区,以保证矿山安全生产.     

2016年全国开采沉陷与“三下”采煤学术会议征文通知

为了促进开采沉陷与“三下”采煤新技术的发展,交流最新成果,中国煤炭学会矿山测量专业委员会决定于2016年10月在贵州省贵阳市召开全国开采沉陷与“三下”采煤学术会议。     

鲍店煤矿5303-1工作面安全煤岩柱留设研究

本文通过《规程》预计,类比分析和经验公式计算等手段,对鲍店煤矿5303-1工作面上覆岩层破坏高度和防砂安全煤岩柱尺寸进行了计算,得出了在5303-1工作面在顶分层开采条件下和综放开采条件下保证工作面安全生产的合理参数,并且对工作面提高开采上限提出了一系列的安全措施,对同类型矿井的设计起到一定的参考意义。     

“三下”煤层安全高效开采技术研究

我国"三下"煤层储量丰富,对其进行开采有利于减少煤炭的浪费,研究"三下"煤层的开采技术有重要意义。本文从煤层开采引起岩层下沉、移动出发,分析"三下"煤层的开采技术和安全高效开采需改善的问题,为"三下"煤层开采提供了一定依据。     

建筑物下“采-充-留”协调开采相似材料模拟对比分析

针对建筑物下压煤采出率低、采动损害等问题,对"采-充-留"协调开采法进行深入研究。以钱家营矿七采区为研究对象,以相似模型试验为研究手段,首先使用"采-充-留"方法模拟开采7煤层和12煤层,然后与全采进行对比分析。实验结果表明,7煤层和12煤层"采-充-留"协调开采后,覆岩导水裂缝带发育高度为17m,垮落角为59°和64°,开采扰动后松散层压缩量为1.34mm/m,地表下沉率为0.11,各指标均小于全采后的情况。研究结果表明,"采-充-留"协调开采法既提高了压煤的采出率,又在一定程度上控制了上覆岩层及地表的变形,能有效减少地表设施的损害。     

矿山地质环境“天—空—地—人”协同监测与多要素智能感知

矿区地质灾害突出、环境问题复杂,其多尺度、连续性和整体性监测及生态环境多要素耦合演变机理研 究,是我国矿区生态保护总体规划的主要工作内容。 为解决矿区地质环境多平台、多要素、多尺度和时空协同监测问 题,基于对地观测技术、地基设备和人工调查手段,建立了矿山地质环境“天—空—地—人”立体协同监测及多要素精 准感知技术体系。 在此基础上,通过构建矿区多源异构数据的智能融合模型,开发知识引导和数据学习双向驱动的 智能化地质环境信息提取方法,从而实现矿区全生命周期地质环境演变的智能反演与感知。 研究表明:“天—空— 地—人”协同监测与基于多源异构数据融合的多要素精准感知,是矿区生态环境多要素耦合演变机理研究的重要基 础,能够为矿山地质环境“信息智能获取—知识学习—辅助决策”大数据决策支持系统构建提供技术支撑,为矿区安 全高效开采和矿山地质环境保护提供科学保障。