深部条带开采地表移动变形规律研究

以山西某矿3107、3111、3115条带开采工作面为工程实践背景,在工作面上方建立地表移动观测站,对受到采动影响的地表进行动态观测,及时掌握其移动变形情况;研究其煤层开采以后地表的移动规律,并建立地表移动变形的Flac3D数值模拟计算模型,研究开采不同个数条带工作面条件下地表的变形破坏情况。     

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。     

条带采宽对地表沉陷影响的数值模拟研究

文中采用UDEC数值模拟方法,就条带开采采宽与地表沉陷的关系进行了研究,结果表明在采深和采出率相同的情况下,地表移动和变形的各项参数值都随采宽的增加而增大,文中还从应力拱的角度对此规律进行了分析.     

条带开采地表沉陷规律实测研究

为了维持矿井生产，毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱，并专门布设了地表移动观测站，通过对观测资料的分析研究，获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律，求取了概率积分法预计参数，为深部开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据。     

条带膏体充填开采地表沉陷研究

条带开采技术是有效解决"三下"压煤的主要技术之一。将条带开采和膏体充填两种方法有机结合,提出了条带膏体充填开采的新概念。以周源山煤矿24采区条带膏体充填开采为工程背景,基于FLAC3D软件分别对采宽、留宽均为50m的条带开采和条带膏体充填开采两种开采方案进行数值研究。研究结果表明,条带膏体充填开采的地表下沉值大于条带开采相应位置的地表下沉值,但是其下沉系数满足条带开采的允许下沉系数的要求,这说明条带开采理论应用于条带膏体充填开采中是可行的。研究结果对以后周源山煤矿24采区的充填开采有一定的指导意义,并为类似的工程实践提供一定参考。     

巨厚松散层下深部宽条带开采地表移动规律

为了研究巨厚松散层下深部宽条带开采时松散层厚度变化与地表移动规律及下沉系数的关系,根据某矿具体的地质采矿条件,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了巨厚松散层下深部宽条带开采数值模型,模拟给出了不同松散层厚度时的地表下沉、水平移动等值线图及其最大值,回归分析得出了相应函数关系式,并分析其原因.研究表明,1) 巨厚松散层下深部宽条带开采地表不易形成波浪型下沉盆地.2) 地表下沉系数q条随松散层厚度h 占采深H 比例的增大以线性关系增大,表达式为:q条＝0.162(h/H)+0.085.3)原因为:松散层的采动程度不同于基岩,为有流变性的松散介质.通过实例验证,结论可以满足工程要求.     

林西矿九东区条带开采地表变形规律研究

应用数值模拟软件FLAC3D,根据林西矿九东区的地质采矿实地情况和条带开采的方式建立模型,研究其地表变形规律。通过数值模拟,揭示地表各变形参数,并与地表观测的地表变形资料进行对比,数值模拟结果与地表观测结果基本一致。应用数值模拟软件来模拟条带开采下的地表变形,为研究条带开采地表移动规律和三下压煤条带开采设计提供了依据。     

大采深条带开采地表移动变形分析

煤矿井下开采范围的不断增加引起上覆岩层乃至地表移动和变形,导致矿区生态环境受到破坏。研究煤层开采引起的地表移动情况对地表沉陷预测和控制、"三下"压煤回收及减轻采动损害等具有现实意义。以山东梁宝寺矿3107、3111、3115条带工作面为工程背景,采用数值模拟及其GPS-RTK补以水准测量的方法对地表进行了观测,基于数据处理模型对实测数据进行了分析,获得了该开采条件下地表移动变形的基本规律。     

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。     

条带开采中采出率对地表沉陷影响的数值模拟研究

对水平煤层条带开采进行了二维有限元数值模拟研究,分析了条带开采中采出率的变化对地表沉陷的影响,提出了条带开采中比较适合的采出率,为工程实践提供了依据。     

大倾角特厚煤层倾斜分层开采地表沉陷预测分析

结合生产实际情况,针对大倾角特厚煤层的开采造成的地表沉陷,从现场踏勘及理论上进行了分析研究,对今后开采造成的地表沉陷进行了预测,提出了一些防控措施。     

特厚无烟煤层瓦斯立体抽采规律及效果研究

针对于白芨沟井近水平二3特厚煤层瓦斯含量高、涌出量大的特点,为解决开采过程中瓦斯超限问题,提出了底板穿层钻孔+定向长钻孔+工作面顺层钻孔等的井下立体抽采技术,并采用现场试验分析了瓦斯抽采规律。结果表明:抽采钻孔瓦斯浓度和流量随时间变化呈现先降低后稳定的规律、随工作面推进变化呈现先增加后逐渐减小的规律,0102102首分层工作面预抽后,可解吸瓦斯含量最大5.354 8 m3/t,残存瓦斯含量2.82 m3/t,采前瓦斯抽采达标;回采期间回风瓦斯浓度最大0.58%,上隅角瓦斯浓度最大0.66%,安全回采1 100 m,无瓦斯超限现象,回采瓦斯涌出得到了很好的治理。     

大埋深煤层群上行开采地表沉降规律的实验研究

以河东煤田南部某深部开采煤矿为研究对象,利用室内相似模拟实验的方法,对大埋深条件下的上位煤开采引起的地表二次沉降规律做了研究。在下位煤采动结束压实稳定后,对上位煤进行开采。由于煤层群整体埋藏较深,二次开采后,上覆岩层的变形移动较大,在采空区上方接近地表处出现了离层,模型2个边界处产生较大的倾斜裂隙,地表有明显的二次下沉,表现为完整的下沉盆地。     

浅埋煤层顶板运移及地表沉陷规律

以西部矿区杨家村煤矿浅埋深薄基岩煤层的长臂开采为工程背景,利用二维离散元数值分析软件UDEC,模拟了工作面的回采过程,总结分析了回采过程中煤层上覆顶板运移规律主要表现在顶板破断具有突然性和贯通性,地表沉陷的主要规律则表现为在地表形成锯齿状的沉陷断裂带,该规律与现场实际情况基本相符。在此基础上,该矿采取一系列技术措施有效避免了由此引发的次生灾害和损失。     

地面U型钻井抽采低阶厚煤层瓦斯工艺的应用研究

为解决我国煤矿区低阶厚煤层高效开采煤层气的难题,以神东煤炭集团保德煤矿二盘区煤层为研究区,通过技术方案的比选,提出了采用地面U型钻井抽采低阶厚煤层气藏资源的方法。结果表明：通过近2 a的联合排采,所施工的地面U型钻井最高产气量为3 133.241 m³/d,累计产气量72.63万m³,且连续231 d的产气量超过2 400 m³/d。该技术在保德煤矿低阶厚煤层中的成功应用,标志着我国煤矿区低煤阶储层煤层气勘探开发的跨越式发展,对保障国家能源安全、促进社会经济发展具有重要意义。     

厚煤层工作面煤壁瓦斯放散规律模拟研究

以一种散碎煤瓦斯涌出规律模拟试验装置为主要研究设备,以厚煤层的瓦斯放散规律为模拟研究对象,以探究厚煤层工作面采掘空间瓦斯来源为主要目的,对厚煤层的瓦斯放散规律、瓦斯压力对厚煤层瓦斯放散特性规律进行了模拟试验研究。结果表明:微结构的参与明显改变了厚煤层的瓦斯放散规律,导致其表现出明显的瓦斯放散速度急剧减小段、似指数关系、缓慢减小段的3阶段特性;厚煤层瓦斯放散规律曲线表现出的规律和厚煤层瓦斯的绝对放散量没有随瓦斯压力的改变产生明显变化,而瓦斯压力产生的影响主要表现在瓦斯放散速度的数值大小方面;瓦斯压力固定时,厚煤层工作面采掘空间在揭露新煤壁瞬间时的瓦斯浓度激增是由煤壁涌出瓦斯主导的;而在揭露新煤壁一段时间后,煤壁涌出瓦斯是采掘空间内的瓦斯浓度增加的主要原因;瓦斯压力不同的条件下,进行厚煤层采掘空间瓦斯来源分析时,不仅需要根据煤壁揭露的时间长短,还需依据工作面的瓦斯压力做出判断。     

厚煤层综放开采地表下沉速度观测研究

为了取得厚煤层综放开采地表下沉速度等参数,通过建立地表移动观测站,对厚煤层综放开采引起的地表沉陷情况进行了观测,分析了厚煤层综放开采条件下地表下沉特征,得出了地表下沉系数为0.91;起动距50~60 m,为采深的1/5~1/6;超前影响距为183 m。在此基础上,得出了地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角分别为51 mm/d和76.3~78.3°,表明该区域厚煤层综放开采条件下地表移动剧烈、地表下沉速度快、起动距偏小等特点。     

深部厚煤层开采底板巷道受采动影响矿压显现规律研究

以丁集煤矿1282(3)工作面为工程背景,采用超前支承压力分段简化,构建了底板应力分布表达式,通过矿压实测数据代入后计算得到前方底板不同深度处应力增量集中系数,得出采动超前影响范围110m。考虑计算时忽略巷道自身开掘及长期蠕变的影响,最后通过底大巷实测、综合收作段地质条件进一步确定了合理的停采线为177m,研究成果为类似条件下的巷道维护及煤柱留设提供一定参考。     

厚煤层大采高开采地表下沉观测与结果分析

随着煤矿步入现代化开采,厚煤层大采高开采技术已得到广泛应用.大采高必然导致大开采空间,覆岩运动较为剧烈,继而对地表构(建)筑物造成一定的损害.为有效地保护地表建筑物免受破坏,合理地留设保护煤柱,本文以山西晋城寺河煤矿5304大采高工作面为工程背景,建立地表移动观测站,对地表移动变形规律及岩层角值参数进行研究分析,并采用...     

特厚煤层综放开采地表沉陷规律实测研究

为研究近浅埋深、中厚基岩、特厚煤层综放开采地表沉陷规律,在东坡煤矿914工作面地表建立地表移动观测站进行了观测。经对测得的数据分析,得到一套完整的地表沉陷预计参数和角量参数,分析了该地质采矿条件下角量参数与动态变形特征。结果表明:东坡煤矿下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切、开采影响传播角分别为0.74、0.25、2.95、86.5°;在特厚煤层综放开采条件下,地表移动的初始期较短,活跃期内地表下沉速度大,移动剧烈,地表下沉量占总下沉量的比例大。在近浅埋深、中厚基岩条件下,特厚煤层综放开采地表沉陷规律具有其特殊性。