采动条件下厚煤层底板破坏规律动态监测及数值模拟研究

以某矿综放工作面的开采实际为背景,采用现场应变测试和数值模拟相互验证的方法,对采动条件下厚煤层底板破坏深度进行综合对比研究。现场实测表明,某矿综放工作面煤层底板岩体破坏深度介于13~16 m之间,采动矿压对底板的影响具有较远距离的"超前"显现和"滞后"延续的特点,(超前、滞后距)表现有由浅及深相应减小的总体特征;数值模拟研究表明,工作面底板下0~16 m为底板破坏影响带,即底板最大破坏深度为16 m,16~36 m岩层受煤层开采影响较小,再往下有接近原岩应力的趋势;综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16 m,研究结果为我国类似条件下煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。     

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。     

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。     

特厚煤层综放开采对底板变形损伤的影响研究

针对同忻煤矿开采石炭系3-5#煤层过程中矿压增大对底板的破坏作用逐增的特点,通过采动应变感应观测的方法获得了特厚煤层综放开采条件下底板变形扰动损伤破坏特征,并建立了底板变形损伤破坏力学模型.分析结果表明:可将采动底板分为采动破坏带和扰动塑性损伤带,其中破坏带深度止于20.9 m,扰动塑性损伤带深度止于21.9 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。     

采动条件下煤层底板变形破坏特征研究

采用相似材料模拟试验方法,重点研究了煤层底板的应力和变形随工作面开采的变化规律,得出煤层底板应力与变形具有采动差异效应和这种采动差异效应是底板岩层破坏裂隙产生拉剪复合破坏的力学机制的结论;采用理论分析方法,对采动影响条件下煤层底板破坏程度进行了分析,得出煤层底板破坏深度与岩层内摩擦角φ、岩层单向抗压强度σc、最大应力集中系数n和开采深度H之间的关系,在此基础上,提出了降低底板岩层破坏的措施。研究结果可为煤矿的安全开采和矿井水防治提供科学依据。     

煤层底板采动破坏特征综合测试及数值模拟研究

以某矿综放工作面开采实际为背景,通过应变法对煤层底板不同深度岩层变形程度随工作面推进的变化进行实测,得出采动矿压对底板的剧烈影响范围具有“超前”显现和“滞后”延续特点,且矿压剧烈影响超前显现距为37 m,矿压剧烈影响滞后显现距为32 m,表现为由浅及深相应减小的总体特征;结合采动底板钻孔窥视镜成像分析,确定出工作面底板采动破坏深度约为12 m;以现场实测结果为基础,采用FLAC3D数值模对煤层底板采动破坏特征进行分析,揭示出煤层开采过程中底板的三维破坏特征。采用现场应变实测、原位钻孔窥视镜观测和数值模拟相互验证的方法,对煤层底板破坏特征进行综合对比研究,弥补了以往研究手段单一的缺点。     

大同矿区特厚煤层采动底板破坏深度研究

为研究特厚煤层采动底板破坏深度,以大同矿区某矿综放工作面采场条件为工程背景,通过FLAC^3D数值模拟软件,建立特厚煤层开采的数值模型。通过模拟发现工作面底板破坏深度最大为16 m.为进一步研究底板破坏深度,结合了理论计算的方法,并在原有公式的基础上修正了公式。结合两种方法,得到底板最大破坏深度基本处于16～20.6 m.     

近距离特厚煤层采动影响下底板破坏及巷道稳定性研究

以开采平朔煤矿近距离特厚煤层过程中底板巷道的稳定性为研究背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测,对采动影响下的底板变形和破坏规律进行探讨.结果表明:工作面底板破坏深度理论计算值为18.4 m(＜煤层间距35 m),底板巷道的顶板较为完整,该结果与钻孔窥视仪实测结果相一致.数值模拟结果发现,随着工作面的推进,工作面的底板...     

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。     

厚煤层分层开采覆岩破坏与变形规律的试验研究

为了研究离石矿区上覆松软结构的厚煤层分层采动下裂隙分布及演化规律,采用工程地质力学模型试验的手段,分析研究了分层开采条件下,覆岩裂隙发育的工程地质力学机理及控制因素;揭示了采动影响下覆岩裂隙是至下而上呈梯形分布的破坏与变形规律。在第一层回采完的导水裂隙发育高度为40m,第二层回采完时裂隙贯通整个覆岩层。为工程实践和采矿安全提供理论依据。     

均压通风技术在浅埋藏厚煤层综放工作面的应用

平朔井工一矿根据当地特殊环境,采用风窗-风机联合均压防灭火的方法,改变了漏风区域的压力分布,有效地遏制了周边小窑及地表松散矸石对工作面漏风的影响,该技术给类似条件矿井的防灭火工作提供了宝贵的经验。     

唐公沟矿中厚偏薄煤层刨煤机开采技术研究

对神东煤炭公司唐公沟煤矿4-2上煤层的地质条件进行分析,针对各个影响因素,采用加权求和的方法获得可刨性的综合量化值。得出结论:4-2上煤层属于易刨型煤层,适合刨煤机开采。进一步对4-2上煤层进行开采技术选择,设计出刨煤机开采的配套设备,对现场有较高的参考价值。     

坚硬厚煤层综放工作面设备配套技术的研究

就坚硬厚煤层综放开采关键设备的选型、设备间工作关系等进行了论述。     

厚煤层大采高全厚开采工艺研究与应用

为解决厚煤层开采过程中资源浪费难题,实现安全高效生产,采用国产设备进行了厚煤层大采高全厚开采工艺研究与应用.在分析目前应用于厚煤层开采的几种采煤法的优缺点及适用条件基础上,确定了厚煤层大采高一次全厚综采的采煤方法;首次应用模糊综合评价模型和层次分析法对厚煤层大采高综采工作面进行了模糊综合评价.研究确定了厚煤层大采高工作面采用双向割煤、端部斜切进刀的工艺方式.分析大采高工作面初次来压、周期来压步距及对应矿压显现特点,为采用国产大采高工作面液压支架及其配套设备提供了可行性依据.实现工作面平均日产达6 300 t,最高日产过1.1万t,达到了国产厚煤层大采高综采机械在生产实践中实现安全、优质、文明和高效的目标.研究成果可为类似条件下厚煤层开采提供借鉴.     

厚煤层综采面覆岩破坏及控制应用研究

为了解决由于煤层的赋存及采面的快速推进使得采面覆岩的破坏程度增大、造成采面围岩的变形破坏进一步加大、工作面支架的支护难度增大等问题,通过理论分析结合现场实测等方法,对工作面支架及来压步距进行分析,得出厚煤层大采高采面覆岩破坏规律,并提出厚煤层综采覆岩控制支护方案,有效地解决厚煤层综采面的矿压显现及覆岩破坏问题.     

浅埋厚煤层开采地表导气裂缝分布规律研究

为了确定浅埋厚煤层开采地表漏风范围,基于串草圪旦煤矿6104工作面生产技术条件,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,对浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝及导气裂缝的分布规律进行了研究。研究结果表明：浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝可分为开切眼侧永久裂缝区,以及随工作面推进动态分布的裂缝产生区、裂缝贯通发展区和裂缝闭合区;6104工作面裂缝贯通发展区范围为滞后工作面0～100 m。实测6104工作面导气裂缝分布区滞后工作面0～80 m,且导气能力随裂缝滞后工作面距离的增大而降低。     

薄-中厚煤层综采面自动化开采技术研究与实践

为提高薄-中厚煤层煤炭资源采出率,以黄陵一号煤矿薄-中厚且不稳定煤层为研究对象,提出了高度自动化综采工作面配套技术方案,通过将采煤机控制系统、支架电液控制系统、"三机"控制系统、泵站控制系统及供电系统有机融合,实现在巷道监控中心对综采工作面设备的集中控制,实现了采煤全过程的自动化生产。在黄陵一号煤矿的现场应用结果表明:采用该技术后,平均日产量可达6 400 t,综采工作面实现了减人提效。