带压开采煤层底板破坏深度数值模拟研究

伴随煤炭开采深度的加大,带压开采在深部矿井开采中的应用越来越广泛。以金庄煤矿北二盘区的首采面为工程背景,利用FLAC数值模拟软件分析煤层开采过程中底板应力及破坏特征,采用经验公式预计和现场地质雷达探测2种方法得到底板破坏深度。结果表明:煤层底板下0~10 m内岩体破坏较为严重,不具备阻水能力;煤层底板下10~25 m内岩体虽发生了局部破坏,具备一定的阻水能力。由经验公式预计和现场地质雷达探测得到底板破坏深度分别为22.36 m和25 m,综合3种测定结果,确定底板破坏深度为25 m。     

带压开采下煤层底板破坏特征的数值模拟研究

 运用数值模拟软件模拟带压开采下煤层底板的破坏特征。根据矿区实地数据资料结合流固耦合原理,对不同推进距离、不同水压、不同隔水层厚度下的底板破坏特征进行模拟。结果表明,在模拟推进过程中,水压的增大、隔水层厚度的减小导致底板位移增大、围岩应力集中明显,在导水带附近影响尤甚,真实的反映了带水压开采底板破坏特征;初次位移、应力增大的推进距离与初次来压的推进距离相吻合。可见数值模拟对于带压开采模拟分析以及预测初次来压是可行的,研究结论可为煤层开采过程中的流固耦合分析以及底板突水机理研究提供参考。     

煤层底板采动破坏特征研究

根据地应力测量数据，研究了显德汪煤矿9号煤层底板岩体应力分布规律，并进行了三维有限元数值模拟，得到了9号煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。     

带压煤层开采底板裂隙发育深度综合研究

为了分析带压煤层开采底板岩体破坏规律,选择成庄矿为工程现场,通过对其不同深度主采煤层底板采动破坏情况经行数值模拟,以及对工程现场底板裂隙实际发育深度的注水试验探测,综合研究带压煤层开采底板裂隙演化规律。结果表明:煤层埋深与煤层采厚对底板裂隙的发育影响不大,工作面宽度与底板岩性为主控因素,另外,工程试验对数值模拟结果的验证,证明数值模拟可作为一种研究带压煤层底板裂隙发育深度的可靠手段。     

深部开采煤层底板采动变形破坏规律研究

针对某矿煤层埋藏深,受底板承压水威胁严重的问题,确定底板采动破坏的深度是实现对其深部开采的关键和前提。根据该矿1305工作面的水文地质条件、煤层力学性质以及顶底板岩层结构和性质,运用FLAC3 D数值模拟方法研究煤矿深部开采过程中应力分布与塑性区分布特征,结合现场实测数据及煤层不同深度的超前段底板超声图像观测规律,得出该工作面采动煤层底板变形破坏的深度约为22 m。     

近厚松散层开采煤层底板采动破坏研究

以祁东煤矿7131工作面为例,采用FLAC3D模拟了厚松散层覆盖下的煤层开采底板破坏特征,并与经验公式计算结果进行对比分析。结果显示:厚松散层覆盖下的煤层底板岩层由于受到上覆高自重应力的影响,破坏深度和形式与基岩覆盖下煤层开采存在一定的差异。     

深部煤层底板破坏规律数值模拟

针对邢东矿大采深的情况,采用大型数值模拟软件ANSYS对煤层底板的破坏深度、应力、位移等特征进行了模拟,避免了现场试验手段仅能确定某些特定部位的底板破坏特征的情况,得出了煤层底板变形破坏规律,确定了煤层底板最大破坏深度及最易破坏位置。研究结果对于实现深部煤层的安全开采,指导后续工作面的防治水工作及防治水方案的设计提供科学依据。     

承压开采底板破坏深度数值模拟研究

利用三维有限元数值模拟方法研究承压开采底板破坏空间分。通过计算分析了回采工作面长度,条带开采采留比,采高,顶板来压步距,采深,水压等因素对底板破坏深度的影响。     

含断层煤层底板采动破坏规律研究

以潘二矿11223工作面3#煤层开采为例,采用FLAC3D模拟软件研究含断层煤层工作面先期开采顺序对底板采动破坏规律的影响。结果显示,先期开采断层上、下盘时底板采动破坏深度分别为20、14 m,上盘采动破坏程度明显大于下盘,故建议先期开采工作面布置在下盘较为安全合理。     

承压水上开采煤层底板破坏深度数值模拟及实测研究

根据某矿综采工作面煤层顶、底板岩层组合及结构性质特点,建立了反映完整底板岩层组合的工程地质模型,通过FLAC3D软件数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力及破坏特征,结果表明:煤层底板下0～4 m内岩体破坏较为严重,不具有阻水能力;煤层底板下4～10 m内岩体虽然发生了局部破坏,但其破坏程度相对较弱,具备一定的阻水能力。结合现场煤层底板钻孔内不同深度传感器应变测试值随工作面推进的变化情况,确定出煤层底板破坏深度为8～10 m。综合对比分析得出煤层底板破坏深度为10 m。     

煤层底板采动应力分布及破坏特征

基于弹性理论建立了沿煤层走向采动底板受力力学模型,计算了煤层回采过程中底板内任一点处的剪应力大小。根据武所屯煤矿16105工作面采场条件,利用FLAC~(3D)数值仿真软件对工作面回采过程中底板的应力分布规律进行流固耦合数值模拟。研究表明:煤层回采后,采空区底板垂直应力等值线呈椭圆型分布,采空区底板垂直应力向底板深部先迅速减小后缓慢增加,且增加的幅度越来越小。工作面两侧采动底板剪应力等值线大致呈泡型分布,当工作面推进至工作面见方(工作面推进距离等于其斜长)期时,底板剪应力达到峰值12 MPa,此时底板剪切破坏最为严重,同时还模拟计算了16105工作面底板的最大破坏深度为15 m。     

特厚煤层采动底板变形破坏的数值模拟与实测对比

根据兖州某矿工作面煤层顶、底板岩层组合及结构性质特点,建立反映完整底板岩层组合的工程地质模型,通过FLAC3D数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力及塑性区分布特征,得到了采动煤层底板变形破坏的深度。最后,结合现场该面煤层底板随不同深度钻孔内超声成像观测的变化规律,综合对比分析得出该面煤层底板破坏深度约为12 m。     

Z30111工作面底板破坏范围的数值模拟分析

大屯庄矿Z30111工作面是在Z2091工作面采后进行回采,为分析重复采动后Z30111工作面的底板破坏范围,采用3DEC软件建立数值模拟模型,先对开采Z2091工作面的底板破坏范围进行分析,然后在Z2091工作面开采后再对Z30111工作面回采过程中的底板破坏范围发育情况进行分析。结果表明:在Z2091工作面开采过程中底板岩层的最大破坏深度为21.36 m,破坏贯穿其下部的11号煤层;Z2091工作面采后再回采Z30111工作面,其底板最大破坏深度值为20.3 m。     

深部开采煤层底板采动变形破坏规律研究

针对某矿煤层埋藏深,受底板承压水威胁严重的问题,确定底板采动破坏的深度是实现对其深部开采的关键和前提。根据该矿1305工作面的水文地质条件、煤层力学性质以及顶底板岩层结构和性质,运用FLAC3D数值模拟方法研究煤矿深部开采过程中应力分布与塑性区分布特征,结合现场实测数据及煤层不同深度的超前段底板超声图像观测规律,得出该工作面采动煤层底板变形破坏的深度约为22 m。     

带压开采底板突水破坏的数值实验

利用ANSYS,对多因素影响下的底板突水破坏进行数值模拟分析:随着开采的进行,煤层底板采空区中部出现拉应力区;开采区域两侧的底板岩体内,距离岩壁10 m~15 m的范围是应力峰值区;底板岩层内部应力分布随着开采的进行而不断变化。底板塑性区随着开采而向深部发展。     

底板变形破坏规律的数值模拟研究

采用大型有限元数值模拟软件ANSYS，对由工作面开采引起的底板变形破坏规律进行了数值模拟，对工作面推进方向和倾斜方向的水平应力、垂直应力、剪应力分布以及水平位移和垂直位移变化情况等进行了系统分析，得出了一系列有价值的结论。     

赵家寨煤矿承压水开采底板破坏规律数值模拟研究

结合郑煤赵家寨煤矿＂三软＂薄煤层综采开采的实践,运用数值模拟的方法分析工作面采动对底板水的影响,根据用塑性区范围来表示采动破坏范围的应力和塑性区的判断来说明承压水上开采的规律。     

煤层开采底板破坏深度的动态模拟

本文运用ＡＤＩＮＡ有限元程序对薄煤层（厚１．１５ｍ）开采后底板岩体的破坏深度进行了数值模拟，探讨了断层对破坏深度的影响，其计算结果与地质雷达探测结果是一致的，可作为底板突水预测预报的依据。     

煤层开采底板破坏深度的动态模拟

本文运用ＡＤＩＮＡ有限元程序对薄煤层（厚１．１５ｍ）开采后底板岩体的破坏深度进行了数值模拟，探讨了断层对破坏深度的影响，其计算结果与地质雷达探测结果是一致的，可作为底板突水预测预报的依据。