覆岩破坏裂缝探测技术的新进展

离层注浆技术是近几年提出的控制开采沉陷的新方法,尽管这一方法在多个矿区进行了应用,取得了一定的效果,但由于缺少对离层位置等的准确描述,使得注浆效果难以控制,从而影响了该技术的推广应用.介绍了覆岩破坏探测技术新的发展,为采煤造成的覆岩离层位置的探测提供了新的观测方法.重点介绍了应用较为成功的几项新的探测方法,包括利用EH4电导率成像系统探测地层构造和覆岩破坏形态;用钻孔彩色电视系统观测覆岩中裂缝形态和宽度.     

深井倾斜煤层覆岩破坏分带探测研究

本文采用综合探测研究方法对深井倾斜煤层开采后覆岩破坏进行探测 ,对覆岩破坏分带发育特征进行了研究 ,所得结论对于选择不同的开采程序、“三下”开采的理论研究和生产实践都具有重要意义     

CT探测覆岩破坏高度的试验研究

介绍了在观测钻孔中应用电磁波层析技术（即ＣＴ）探测覆岩破坏高度的方法，利用覆岩的吸收系数、介电常数和电导率等电磁参数在开采前后的数值变化，并结合岩性和地质采矿条件等对其进行综合解释，从而较准确地重现覆岩的地层结构和煤层开采后覆岩的破坏变化，为判定覆岩破坏高度提供更为直观、可靠的依据．     

覆岩破坏的钻孔观测方法

介绍了钻孔冲洗液法及其优缺点,叙述了钻孔声速法及钻孔超声成像法的基本原理和测定覆岩破坏高度的实际效果。     

条带开采覆岩破坏高度探测与分析

根据钻孔漏失量法和彩色钻孔观测资料,对条带开采覆岩破坏高度进行了分析,提出条带开采条件下覆岩破坏规律,对条带开采在水体下采煤领域的应用有一定指导作用。     

大同矿区采空区覆岩破坏特点分析

在分析大同矿区覆岩破坏现场调研资料的基础上,进一步针对大同矿区坚硬煤层、坚硬顶板和坚硬覆岩的特殊条件下,对采空区上覆岩层破坏进行了分类,指出了不同类型覆岩破坏原因机理。     

大同矿区采空区覆岩破坏特点分析

在分析大同矿区覆岩破坏现场调研资料的基础上，针对大同矿区坚硬煤层、坚硬顶板和坚硬覆岩的特殊条件，对采空区上覆岩层破坏进行了分类，指出了不同类型覆岩破坏原因机理。     

S矿区采动覆岩破坏的实例研究

煤矿地下开采造成水资源的破坏和污染,为了保护S矿区地表水资源和保证安全开采,在分析了该矿区覆岩工程地质特征的基础上,根据该矿区岩层柱状图,建立了煤层覆岩的力学模型,利用FLAC软件计算了煤层开采工作面推进到不同距离时覆岩的应力场,绘出了覆岩塑性区分布图,分析了薄基岩厚松散层下开采煤层时覆岩的应力特征和破坏高度,得出在煤壁和开切眼处覆岩以剪切破坏为主,而采空区上部以拉伸破坏为主;随着工作面的推进,覆岩破坏波及到第四系底部;进一步分析第四系底部粘土层的物理力学性质,得出该粘土层有良好的隔水性,指出工作面可以安全开采,并得到工程验证。     

S矿区采动覆岩破坏的实例研究

煤矿地下开采造成水资源的破坏和污染,为了保护S矿区地表水资源和保证安全开采,在分析了该矿区覆岩工程地质特征的基础上,根据该矿区岩层柱状图,建立了煤层覆岩的力学模型,利用FLAC软件计算了煤层开采工作面推进到不同距离时覆岩的应力场,绘出了覆岩塑性区分布图,分析了薄基岩厚松散层下开采煤层时覆岩的应力特征和破坏高度,得出在煤壁和开切眼处覆岩以剪切破坏为主,而采空区上部以拉伸破坏为主;随着工作面的推进,覆岩破坏波及到第四系底部;进一步分析第四系底部粘土层的物理力学性质,得出该粘土层有良好的隔水性,指出工作面可以安全开采,并得到工程验证。     

煤层开采覆岩破坏数值模拟研究

煤层开采引起的岩层与地表变形移动,可使位于开采范围内的地表水渗入井下,威胁煤矿生产安全。因此,研究覆岩破坏规律,特别是导水裂缝带的高度就显得极为重要。快速拉格朗日分析法是一种新的数值分析方法,尝试将其应用于综采放顶煤条件下冒落带和裂隙带高度的预测,基于山西省某煤矿一工作面进行模拟,并将数值模拟结果与经验公式计算数值以及实测数值进行对比分析,论证了FLAC数值模拟程序在预测煤层开采覆岩破坏状况中应用的可行性。     

大采高采场覆岩整体结构及控制研究

通过对相似模拟及数值模拟成果研究,深入分析了大采高采场破坏,运动规律的力学分区,构建了大采高采场覆岩整体结构模型,为采场围岩控制提供了理论依据并给出了顶板控制方案。     

采空区覆岩破坏变形特征研究

以成庄矿4322综采工作面为工程背景,采用分析软件RFPA 2D对该工作面采空区覆岩破坏变形特征进行了数值仿真模拟研究。结果表明:受采矿应力大小、类型及分布等差异性影响,导致不同层段覆岩垮落、裂隙发育程度及类型、裂隙发育高度不同,并在采空区覆岩自下而上依次形成“垮落带、裂隙带及下沉弯曲带”等三个特征明显的采矿破坏变形带。采空区稳定形成后,垮落带最大发育高度达24 m(约3~4倍采高),裂隙带最大高度可达56 m(约9倍采高)。     

综采工作面覆岩破坏高度实测研究

确定导水裂缝带发育高度对于确保煤矿水体下安全生产以及地表水、地下水资源等的保护都具有十分重要的意义。陕蒙交界处某煤矿为了确保生产安全,在2201综采工作面上方,布置了2个钻孔,采用钻孔冲洗液消耗观测法和钻孔电视观测法,对覆岩破坏状态进行了实测。通过对实际观测资料的总结分析,获得了该区综采条件下的导水裂缝带、垮落带发育规律并进行了相关对比研究,研究成果为条件类似矿井缩小防水煤柱、提高采煤上限等提供了参考。     

浅埋深薄基岩综采与综放上覆岩层矿压显现对比研究

文章通过对山西吕梁大沟煤矿2501采场在综采和综放期间上覆岩层矿压显现情况进行对比分析,得出了一系列有价值的结论,指出了由综采转为综放后的上覆岩层矿压变化规律、内在联系和控制原则。     

基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

基于采场覆岩空间结构理论,分析厚硬岩层组在控制地表沉陷中的作用.根据厚硬岩层组与煤柱组成的空间支撑结构原理,提出大采宽留宽宽条带开采设计思路,并推导该宽条带开采参数的设计方法,理论分析了其可行性和优越性.结合现场实例,设计相应的条带开采参数,通过FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对比分析了大采宽留宽条带开采实施前后地表下沉系数,以及对地表沉陷的控制效果.结果表明,基于采场覆岩空间结构的大采宽留宽宽条带开采技术是可行的,能够在控制地表沉陷的同时,提高了条带开采的效率和资源回收率.     

近距离多煤层开采覆岩破坏高度与特征研究

以新强煤矿为试验矿井,采用钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视系统探测了近距离多煤层开采覆岩破坏高度。研究结果表明,通过钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视系统探测综合分析,得到新强煤矿近距离煤层群开采垮落带高度约为80m,导水裂缝带高度为133.75m,裂采比为31.1～40.5。与新强煤矿导水裂缝带高度经验值较吻合,观测到的垮落带高度已与传统意义上的垮落带有所区别,应该属于导水裂缝带的严重开裂范围之内。     

长壁面膏体充填采场覆岩结构及其运动演化规律

采用相似材料模拟方法,研究了长壁工作面膏体充填采场覆岩结构演化和覆岩移动规律,研究结果表明:充填采场覆岩结构演化和覆岩移动有别于常规采场,充填采场覆岩结构主要是以拱的形式进行演化,而不是铰接岩梁的形式;覆岩移动则主要是以离层的形式由下向上逐渐发展,并且上位岩层的离层是在下位岩层离层闭合的基础上产生的。     

近距离多层油页岩水体下重复开采覆岩破坏高度预计

以某矿为例,对油页岩上覆覆岩结构类型及岩性作出分析,在得出上覆岩层为软弱类型的前提下,分别运用经验公式法和数值模拟法对多层油页岩重复开采的覆岩破坏高度作出预计,得出了导水裂缝带最大波及高度为44.03m和38.40m的2种结果,对比2种方法的预计结果,选取偏于安全的经验公式法预计结果作为4,5,6,7层油页岩开采的最终覆岩破坏高度。     

采场矿压与覆岩运动的机械模拟实验研究

以华丰煤矿特殊地质条件下厚煤层开采为研究对象,利用采场矿压机械模拟实验台,进行了采动过程中支承压力发展演化与覆岩运动规律的机械模拟实验。实验结果表明:支承压力随煤层推采发生明显的变化,塑性区压力逐渐上升,弹性区压力则单调下降;覆岩形成组合结构有规律的运动,离层呈现出动态变化的特性;最大下沉值随工作面开采不断变大且最大下沉值点逐渐向开采方向发展。