上覆巨厚坚硬岩浆岩破断运移规律的实验分析

针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,采用相似模拟实验研究方法,研究了巨厚岩浆岩的破断运移规律。通过分析实验现象和实验数据,得知岩浆岩的初次破断是两端支承悬空结构中部下位及端部上位拉破断所致,岩浆岩破断后下位离层闭合,岩浆岩初次破断后的覆岩呈现拱形状态。岩浆岩2次周期性破断结构具有几何相似性,破断岩块呈平行四边形形态,并能够形成铰接结构,周期破断后并不随之失稳运动。岩浆岩及其上位岩层几乎发生同步运移,岩浆岩作为主关键层控制着采场覆岩运动,对覆岩结构有决定作用。     

巨厚坚硬岩浆岩不同配比的模型试验研究

针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,采用相似模拟的方法,研究了不同配比条件下岩浆岩的破断运移规律,对岩浆岩破断后诱发动力灾害进行了分析。研究表明:巨厚坚硬岩浆岩的配比不同岩浆岩的破断运移规律不同,当岩浆岩配比号为337时岩浆岩的初次破断是非全厚破断,破断后的岩块形状极不规则;当岩浆岩配比号为737时,坚硬巨厚岩浆岩初次破断为全厚破断,破断后的岩块形状成拱形;坚硬巨厚岩浆岩在失稳时释放大量的能量,能量传递到工作面,会对工作面产生冲击,导致工作面发生冲击地压。     

巨厚岩浆岩下开采覆岩移动规律及动力灾害危险性分析与防控技术

济宁二号煤矿开展巨厚岩浆岩下开采上覆岩层的地表沉陷规律和冲击动力灾害分析与防治研究,对潜在的灾害及其危害性进行分析和预测,为防灾、减灾和灾害控制提供技术依据和决策依据。     

巨厚岩浆岩下开采覆岩移动规律及采场压力变异性分析

应用UDEC2D计算软件,对济宁二号煤矿巨厚岩浆岩下煤层开采的覆岩移动规律及采场压力变异性进行了数值模拟,揭示了在开采过程中采场覆岩移动规律、工作面支承压力和支架阻力的变异性,系统分析了岩浆岩层作为关键控制层对覆岩移动和采场压力的影响。     

巨厚岩浆岩下开采地表移动变形的相似模拟研究

利用相似材料模拟实验的方法研究巨厚岩浆岩下开采地表移动变形的规律,总结出巨厚岩浆岩层是对地表移动变形起控制性作用的主关键层.岩浆岩初次破断之前,随着工作面的推进,离层量不断增大,地表不出现明显移动变形.岩浆岩的初次断裂导致地表快速下沉,地表下沉速度随岩浆岩周期性破断而呈现跳跃性变化.对相似地质条件下的地下开采地表移动控制有借鉴作用.     

浅谈巨厚砾岩层下开采时地表移动破坏特征

分析了巨厚砾岩层下开采时地表移动破坏的特征和产生的原因     

巨厚岩浆岩下充填开采的动力灾害控制

工作面上覆硬厚岩浆岩大范围运移可能诱发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害,且易导致地表突然下沉。以某煤矿首采工作面为背景,对巨厚岩浆岩下垮落法与充填法开采进行了离散元数值模拟,分析了充填开采对岩浆岩运移与采动应力的控制效果。研究表明：垮落法开采时,岩浆岩初次运动前支承压力迅速增加,最大峰值达到45.97 MPa,易引起冲击地压等动力灾害;初次运动后上部岩层发生同步运移,下沉速度显著增大,最大下沉量达1.21 m。充填法开采时,支承压力变化不大,最大峰值为25.88 MPa;与垮落法相同推进步距时,岩浆岩上覆岩层下沉量仅为0.044 4 m。充填法开采有效降低了围岩应力和地表下沉,降低了动力灾害的危险程度。     

煤矿开采上覆巨厚岩浆岩破断运移规律

选取济宁2#煤矿上覆厚度大、坚硬、无层理的岩浆岩层作为研究对象,通过现场调研、力学性质分析、物理相似模拟实验研究了煤矿开采上覆巨厚岩浆岩的破断运移规律。结果表明:岩浆岩初次破断为拱形,周期破断呈类平行四边形,破断后岩块无法形成铰接结构,立即失稳,没有表现出"砌体梁"平衡结构;采空区上部破断后块体搭接形成的多支点平衡结构缓慢下沉,不会造成地表的突然塌陷。     

巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理

为探究巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理,以千秋煤矿21141工作面(半孤岛面)运输巷为工程背景,首先采用数值模拟手段分析正常工作面和半孤岛面主应力场特征和回采巷道围岩区域主应力场特征,以及顶板破断产生的扰动作用对巷道围岩塑性区的影响。结果显示半孤岛开采引起的最大主应力较大,巷道围岩塑性区呈蝶形分布且在煤层中出现急剧扩展。然后分析巷道围岩蝶形塑性区急剧扩展的力学机制,得出巷道RPP曲线,阐述巷道冲击破坏的敏感因素,并揭示巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理:处于半孤岛面中部的回采巷道在受到顶板破断产生的扰动作用后,巷道围岩区域主应力场突然发生改变,导致围岩蝶形塑性区急剧扩展,并以声响、震动和煤岩体抛出的形式释放存储于体内和围岩系统中的大量弹性能,出现爆炸式破坏的动力现象。     

巨厚岩浆岩下开采岩移预计参数取值研究

在对煤矿采区地表建(构)筑物进行开采沉陷预测时,应采用一套尽可能符合该采区地质条件的岩移预计参数,不至于过高或过低估计地表沉陷程度及建(构)筑物的损坏等级,从而为开采规划方案制定和地表建(构)筑物保护提供可靠依据。利用济宁二号煤矿十一采区辽沟河堤沉降观测站的长期观测资料,根据最小二乘原理,应用曲线拟合方法,初步获得了大采深、厚冲积层和巨厚岩浆岩条件下的概率积分法开采沉陷岩移预计参数,即:下沉系数q=0.65,水平移动系数b=0.45,主要影响角正切tanβ=1.4,开采影响传播角θ=90°-0.6α(α为煤层倾角),拐点偏移距s=0.05H(H为采深),重复采动系数为1.1。所给出的岩移预计参数对于类似地质条件下地表开采沉陷预计有一定的参考价值。     

火成岩下开采的冲击监测与防治技术

利用SOS微震监测系统对工作面开采过程中顶板及火成岩的运动和破裂状态进行监测,利用软件分析震源的位置和能量,及时发出预警信息。同时采取大直径钻孔卸压、煤层注水、两巷加大超前管理、防崩措施等煤层卸压和顶板管理措施,为10416工作面的开采提供了安全保障。     

深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护优化

为了研究深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护对策,基于地质条件分析,采用钻孔窥视仪和地质雷达探测了巷道围岩的破坏模式及规律,通过模拟研究得到围岩的破坏机制,针对性的提出了锚网带与预应力锚索梁耦合让均压的优化支护方案和参数。结果表明:围岩由表面向内部破坏程度依次减弱,形成3~4个破裂区,前2个破裂区为松动圈。松动圈分布在煤层和底板泥岩中,其中顶部围岩松动圈平均深度3 m,易产生离层。煤层越厚巷道越易失稳,其破坏机制是顶板锚杆处在破碎区,产生锚固端滑脱或整体冒落。通过现场支护试验,验证了优化支护方案和参数,有效地控制了厚煤层回采巷道稳定性。     

火成岩下工作面开采的冲击危险性评价与监测技术

针对淮北矿业集团海孜煤矿762综采工作面顶板岩层存在巨厚火成岩侵入的特殊覆岩结构,对工作面开采过程中可能存在的冲击矿压危险性进行了分析与评价,并利用SOS微震监测系统对工作面开采全过程中火成岩的运移、破断状态进行了监测。研究结果表明:火成岩断裂释放的能量较低,没有对工作面的安全开采构成极大威胁。     

深井火成岩侵入工作面冲击矿压防治

基于赵楼煤矿1302工作面运输巷火成岩侵入区二次底板型冲击矿压的分析,指出较高的原岩应力和底板火成岩与围岩变形不协调,使得火成岩区产生应力集中和弹性能量积聚,火成岩突然断裂导致能量突然大量释放是底板冲击的根源。通过煤体卸压爆破、底板预裂爆破可减小火成岩两翼的应力和火成岩中部所受的弯矩,可有效改变火成岩的受力状态和能量释放速率,达到控制底板冲击矿压发生的目的。     

厚松散层薄基岩综采面覆岩破坏高度发育规律

为确保高承压松散含水体下缩小安全煤岩柱开采,合理回采防水煤柱内所留的煤层,在淮南煤田潘集矿区深厚松散层薄基岩条件下的综采工作面,采用地面地质钻孔、井下声波检层CT技术探测等多种现场实测手段,结合离散单元数值模拟,对深厚松散层薄基岩综采工作面覆岩破坏带高度发育的时空分布规律进行研究。研究结果表明：覆岩破坏带随工作面推进动态变化,随着综采工作面向前推进,导水裂缝带高度35.20～45.10 m,垮落带高度7.28～16.24 m;其覆岩破坏由下向上、由后向前逐步发展。     

厚层岩浆岩老顶下安全回采的可行性及支护控制

岩浆岩坚硬难冒,顶板管理比较困难。莱芜熠能矿业有限公司东井4煤层顶板侵入岩浆岩厚度达到18m,能否实现长壁垮落法安全开采成为制约4煤层开采效益的关键。文章从直接顶垮落、老顶稳定性及来压强度等方面对长壁开采的安全性进行了分析,提出了安全回采的顶板控制方案。     

巨厚火成岩下多煤层叠加开采顶板变形破坏特征

巨厚火成岩覆盖条件下多煤层叠加开采顶板覆岩破坏较单层开采复杂的多,为了掌握其发育规律,通过顶板工程地质特征结合井中测流、钻孔电视录象实测分析,并且利用离散单元法模拟分析煤层在叠加开采过程中顶板变形破坏特征,从而对顶板覆岩在采动过程中的离层裂隙空间分布等进行研究,总结出坚硬岩层覆盖条件下的多煤层叠加开采覆岩变形破坏的规律。     

火成岩侵入区煤层巷道支护方案数值模拟分析

本文以永定庄矿3-5^#层盘区皮带巷为研究对象,针对火成岩侵入区掘进顶板易冒落、锚索锚固效果差等工程问题,对破碎全煤巷进行了支护设计。根据火成岩侵入区巷道优化设计试验段的实际工程情况,建立了合理的数值模型,对掘进期间巷道的支护效果进行模拟分析,确定了最优的巷道支护方案。     

综采快速过坚硬夹石区开采技术实践

当综采工作面揭露坚硬夹石层,在进行客观分析之后,提出了在头尾巷深孔爆破结合工作面密集型浅孔爆破相结合的方法,大大地提高了生产效率.     

五家沟煤矿特厚煤层煤巷围岩稳定性分析

结合五家沟煤矿各巷道的实际生产地质条件,从巷道宽度和埋深2个方面通过数值计算分析软件分析了厚煤顶巷道围岩变形和破坏特征,并总结相关规律。