埋藏条件复杂的煤层开采时岩层的移动

埋藏条件复杂的煤层开采时,岩层沿层理面和断层面的移动确定了开采有害影响区域的边界和移动盆地内移动和变形值的分布。在冲积层下煤层、构造断层和褶皱轴的露头处产生台阶状裂缝。为了保护建筑物,特别是竖井井筒免受岩层沿层理面移动的影响必须留设支撑煤柱。     

利用垂直剖面法计算光伏发电项目对任楼煤矿矿产资源压覆范围

根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》,采用垂直剖面法计算光伏电站对任楼煤矿矿产资源压覆范围,在遇到煤层露头区以及受断层影响在光伏电站范围内煤层走向发生变化,在煤层倾向做2条剖面确定保护煤柱的留设范围。     

赵固二矿露头区域二_1煤层合理开采上限研究

通过对赵固二矿隐伏露头区顶板水文地质条件及其富水性对采煤影响的分析,总结出露头区域安全煤岩柱留设原则和二_1煤层开采方案及开采上限的确定方法,为矿井在隐伏露头区域安全、高效地开采二_1煤层提供了技术支撑和理论依据。     

赵固二矿露头区域二_1煤层合理开采上限研究

通过对赵固二矿隐伏露头区顶板水文地质条件及其富水性对采煤影响的分析,总结出露头区域安全煤岩柱留设原则和二_1煤层开采方案及开采上限的确定方法,为矿井在隐伏露头区域安全、高效地开采二_1煤层提供了技术支撑和理论依据。     

祁南井田断裂构造特征研究

通过对祁南煤矿开采揭露断裂构造信息的整理分析，总结了矿井开采区域内3₂煤与10煤两个煤层断层产状的基本特征及规律，发现不同煤层层位断层发育的空间分布及规模存在较大差异性，在平面上，3₂煤层内断层主要分布于井田-1 150 m以浅开采区域，且断层的规模主要是落差小于5 m的小断层；而10煤层的断层主要分布于井田的-1 000～-1 350 m的深部范围，且断层以落差5～<10 m为主；在地层层位方面，位于上部3₂煤层的断层数量多于下部的10煤。文章指出了造成这些断层分布差异的主要影响因素。     

唐山市南湖采煤沉陷区蓄水安全分析与评估

唐山南湖采煤沉陷区蓄水的安全问题,涉及到湖泊景观的保持和唐山矿井下的安全生产。基于南湖采煤沉陷区的地质采矿条件,通过计算煤层采后的采动裂缝发育高度,探讨采动裂缝导通地表水的可能性,分析急倾斜煤层露头局部抽冒对地表水的影响,观测近年来地表水与各含水层的水位变化,提取水样检测地表水与地下水的水质相关性,统计分析地表水与井下涌水量变化之间的关系。研究结果表明:唐山市南湖蓄水区域下有厚40~50 m的冲积层隔水层,由粘土、砂质粘土组成,隔水性能好,对积水下渗起到阻碍作用;煤层开采引起采动裂隙不会到达冲积层而坡坏冲积层内隔水层的隔水性,局部抽冒不会造成地表水直接进入井下;地表水与地下水的水位、水质、水量相关性分析,进一步表明地表水与井下涌水不存在直接水力联系。因此,唐山市南湖采煤沉陷区蓄水是安全可行的。     

大断层下盘采动对上盘煤层影响数值模拟研究

针对运河煤矿落差60~265m的F10逆断层下盘厚煤层开采实际,利用FLAC3D数值软件对大断层下盘工作面的回采进行模拟,分析采动后断层及其上盘区域煤层应力分布和覆岩变形特征。研究表明:下盘厚煤层开采后,工作面导水裂隙带范围未波及到F10断层,断层附近岩层下沉变形量较小,断层性质不会受到大的影响;断层上盘区域整体下沉,且向下发生了轻微的"倾斜",导致上盘区域应力分布发生变化;F10断层和DF14断层的影响,使得断层上盘区域构造应力明显,对上盘煤层安全开采有一定影响。     

受小倾角断层影响的地表移动特征研究

为了研究受小倾角断层影响条件下铁路保护煤柱的留设方案,利用UDEC软件模拟了采煤工作面处于出露地表的小倾角断层下方不同位置时对地表移动特征的影响。结果表明:断层露头处地表会发生不连续变形,且当断层露头处于按正常地质条件下移动角划定的开采范围外时,工作面与断层露头的水平距离越近,该变形越明显,断层越易活化;工作面与断层露头的水平距离大于某一临界值时,断层露头处的移动变形小于建筑物Ⅰ级破坏的临界变形值。在榆树坡煤矿1504工作面,该临界值可取446.6m,据此提出了铁路保护煤柱的留设方案。     

下伏煤层开采导水断层防水煤柱留设宽度研究

基于长春兴煤矿601工作面上覆采空区与导水断层的地质条件,利用经验公式和理论分析确定了导水裂隙带发育最大高度和保护煤柱宽度范围。采用CDEM模拟软件建立下伏采煤工作面与断层相耦合的数值模型,模拟不同宽度保护煤柱工况下煤层开采对断层和上覆采空区岩层裂隙发育的影响规律。模拟结果表明,40 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采会显著影响断层和上覆采空区的导水裂隙发育;50 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采对上覆采空区裂隙发育产生影响,对断层无影响;60 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采对上覆采空区和断层区域的导水裂隙带发育均无影响。     

采动影响下断层面应力与滑移特征研究

为了研究工作面开采结束后断层面的应力与滑移特征,以峰峰矿区某矿实际地质条件为背景,通过理论计算和数值模拟的方法,建立了断层面应力和滑移力学模型,得到了采动影响下的断层滑移力学判据及断层滑移的主要影响因素,研究了工作面推进结束后的断层面应力特征和断层滑移情况并进行了实例验证。研究结果表明:开采造成断层面正应力和剪应力的变化是断层滑移的主要影响因素;断层面岩性参数相近时,断层面正应力和剪应力与至断层露头的垂直距离近似呈线性关系,并且正应力变化幅度远大于剪应力变化幅度,正应力增加速率为剪应力增加速率的19倍左右;煤层开采后,距离断层露头较近的断层面岩体有向下滑移趋势,距离断层露头较远的断层面岩体有向上滑移趋势。