A矿采场底板突水危害性分析

根据A矿的岩层柱状图,运用RFPA^2D软件计算了采场推进到25m和50m时底板岩层的应变分布,且利用渗透特性与应变之间的关系,计算了相应的底板突水因数。利用煤矿底板突水因数表述了层状岩体渗流失稳条件并判断隔水关键层位置．研究结果表明：岩层的破坏造成渗透率的增大、非Darcy流口因子和加速度系数的减小,从而使突水因数增大;随着工作面的推进,底板的破坏范围扩大,变形增大,突水因数增大;当推进到25m时,底板突水因数为95．1％;当推进到50m时,底板突水因数为619％．     

开采煤层底板"四带"划分理论与实践

简述了国内外开采煤层底板突水机理的研究现状．基于损伤力学、断裂力学和矿山压力理论，在开采煤层底板“三带”划分理论基础上，提出了开采煤层底板“四带”划分理论，即开采煤层底板可以划分出I矿压破坏带；Ⅱ新增损伤带；Ⅲ原始损伤带；Ⅳ原始导高带．对比分析了上述2种理论的共同点和不同点，推导出开采煤层底板“四带”理论中各带厚度的计算公式，给出了底板突水判别方法．结合肥城煤田开采煤层底板探测实例，说明开采煤层底板“四带”存在的客观性．     

煤层底板破坏带电阻率法异常特征研究

我国大约60％的煤矿不同程度受到奥灰水的影响,研究承压水上采煤引起的底板破坏规律对于煤矿安全开采具有十分重要的意义。本文对电阻率法探测井下底板破坏带视电阻率异常特征进行研究。应用商业电法正反演软件EarthImager3D设计工作面推进过程中底板破坏带地质模型,利用混合边界条件下有限差分法进行正演模拟,并分析其异常特征和分布规律。正演结果表明,电阻率法能探测出底板破坏带异常,随着工作面的推进,在视电阻率剖面图上异常体的位置出现相应的移动。     

底板岩体结构稳定性与底板突水关系的研究

将煤层底板至含水层之间承载能力最大的一层岩层看作底板关键层，从而将采场底板突水的研究转化为对底板关键层破断机制的研究，将关键层看作受水压等均布载荷作用的弹性薄板，得出了它的极限破断跨距公式，并提出了利用已知突水事故资料反演预测岩体强度的方法，提高了理论计算精度。最后，分析了底板关键层破断后的块体平衡条件，解释了突水点的分布特点与突水时产生的底鼓现象。     

基于层状岩体渗流失稳条件的煤矿突水机理

利用分离变量法进行了层状岩体Forcheimer型非Darcy渗流系统的稳定性分析，从非线性动力学系统结构失稳的视角揭示了煤矿突水的机理．研究表明：矿井突水是由岩层的厚度、渗透特性、渗流液体的力学性质及边界压力共同决定的；当渗流系统的控制参量与边界压力满足一定的条件时，此系统失去稳定性，并引发突水灾害；当某岩层的渗透率比其他岩层低一个量级，而非Darcy流β因子比其他岩层高两个量级时，该岩层为渗流系统的关键层，其渗透特性对系统的稳定性起支配作用．     

地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验研究

通过模拟及实测,对下保护层开采后其上覆远距离煤卸压效果进行了研究,并在淮北桃园矿开展了地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验。结果表明,下解放层开采后其上覆远距离煤层能充分卸压,将地面抽放钻井打到采动裂隙“Ｏ”形圈内,可将其卸压煤层气大面积抽放出来,为我国煤层气开采提供了一条新途径,具有推广应用前景。     

煤层厚度变化区域矿震活动规律研究

为更有效地预防采掘期间深部煤层分叉或厚度变化区域冲击矿压的发生,以某矿回采工作面为工程实践背景,基于矿震活动在能量释放与震动频次方面的变化特征及在空间上的分布规律,分析了煤层分叉及煤层厚度变化对冲击矿压的影响。结果表明:在大能量矿震发生前,日震动频次连续处于高位而日释放能量较长时间维持低水平;在煤层厚度变化区域,矿震活动活跃,容易发生大能量矿震。通过对矿震进行"时间-空间"分析,可以确定矿震集中区域和能量积聚时间段,从而可对煤层厚度变化影响区域进行有针对性的卸压防冲工作。     

基于岩体极限平衡理论的煤层底板突水危险性预测

基于岩体极限平衡理论,研究了完整近水平煤层底板突水力学机制。综合考虑底板隔水层厚度、工作面斜长及隔水层岩性组合特征,推导出了底板突水极限水压值计算公式。以保德煤矿为例,将突水极限水压值法运用到保德煤矿13＃煤底板突水危险性预测中。通过与传统突水系数法对比分析,阐明了突水极限水压值法的优越性:突水极限水压值法改进了传统突水系数法,可更有效地进行工作面斜长较大时的底板突水危险性预测。     

显德旺井田山西组可采煤层厚度变化及其原因分析

本文运用传统方法和数学地质方法系统地分析了显德旺井田山西组可采煤层厚度变化规律及煤厚变化原因,为矿井生产提供了地质依据。     

华丰井田4煤层顶板砾岩水突出影响因素分析

在分析砾岩分布特征及其水文地质特征的基础上,以矿山压力控制理论为指导,运用岩层沉降理论推断了华丰矿1409工作面在采厚为6.5m的情况下,导水裂隙带发育高度为96.2m,揭示了导水裂隙能够导致顶板砾岩水突出.结合矿山压力观测资料和顶板突水量资料,阐述了矿山压力和顶板砾岩突水突出之间的因果影响关系.根据2407工作面冲击地压监测资料,阐明冲击地压对顶板突水的促进作用.建立了顶板水沿工作面下平巷突出运移的模型,阐明了斑裂线是导致砾岩水大量突出的主要导水通道.     

构造应力对煤层顶板稳定性影响的数值分析

煤层顶板垮落是煤矿生产常见的灾害,煤层顶板稳定性预测是防治顶板事故的关键技术措施。构造应力是影响煤层顶板稳定性的重要因素之一。利用FLAC3D软件,分析在构造应力的影响下煤层项板在采动过程中的变形破坏特征,以及不同侧压条件下煤层顶板的移动规律。结果表明,顶板破坏在岩梁中部是由下向上发展的,在一定的条件下,随着水平构造应力的增大,顶板破坏范围逐步减小,顶板岩层的位移逐步减小。     

厚煤层全煤巷采区巷道布置关键技术研究

在分析煤矿开采过程中大量矸石排放造成矿区土地资源浪费、水资源破坏和大气污染现状的基础上，根据采煤技术发展现状，提出了厚煤层采区全煤巷布置系统，并对厚煤层采区煤层上山(或煤层大巷)的维护、采空区排水和防灭火等关键技术进行了研究，以实现厚煤层矿井的安全、高效、洁净开采。     

煤(矿)柱失稳冲击破坏的突变模型及其应用

应用突变理论，建立了煤(矿)柱受载失稳发生冲击矿压(岩爆)的尖点突变模型，得到了在刚度比和全位移两个变量控制空间下煤(矿)柱失稳发生冲击矿压(岩爆)动力现象的分歧点集，得出了预测预报煤(矿)柱失稳发生冲击破坏的临界点位移公式．进而，对模型的应用作了进一步讨论，并解释了冲击矿压(岩爆)发生的刚度理论和预应力锚杆支护体系加固围岩防冲、减冲机理，同时结合热力学定律阐述了煤岩体注水、深孔爆破卸压等防冲减冲措施的机理。     

承压水上采煤底板破坏规律流固耦合研究

为分析承压水上采煤底板变形破坏规律,建立了承压水上采煤流固耦合数学模型,采用FLAC3D模拟软件分析之。运用正交试验的方式对底板变形破坏影响较大、易量化的4个因素进行分析;在此分析基础上得出单一因素对底板破坏的影响关系。分析结果表明：影响底板破坏深度大小的因素依次是工作面宽度、隔水层厚度、承压水压力和煤层埋深;随着隔水层厚度的增加,底板的破裂深度及范围有减小的趋势,同时在隔水层底部的原位张裂范围也在减小,甚至消失;在流固耦合模式下随着水压力的增加,岩体的破坏程度远远大于非耦合的情况。     

近距离倾斜薄煤层上行开采可行性分析

为安全有效地进行上行开采,根据华坪县思棉煤矿煤层赋存条件及开采现状,利用理论分析和数值模拟对其进行分析验证,研究其上行开采顶板的围岩运动规律,通过工程实践证明思棉煤矿上行开采经济上合理,技术上可行。     

巷道与上部煤层间垂距Z的选择

本文根据矿山压力的研究成果,阐述底板岩巷和邻近煤层巷道的重要参数—巷道与上部煤层之间的垂直距离Z。分析研究上部煤层采动状况和巷道围岩性质同确定Z值的定量关系,得出了包容选择Z值诸影响因素的关系式,为正确选择底板岩巷与上部煤层间的垂距提供主要依据。     

淮北矿区煤层底板突水的岩体结构控制研究

淮北矿区位于华北聚煤区南部,其水文工程地质环境具有华北煤田的基本特征,水文地质条件复杂,山西组煤层开采普遍受到底板灰岩水的严重威胁,曾发生多次底板突水事故。本文介绍了淮北矿区煤系水文地质与工程地质特征,并对研究区底板突水典型案例进行了系统分析,揭示了不同的底板地质构造条件和突水通道所导致的突水特征的差异性,对于认识底板突水的岩体结构控制具有典型意义。     

急倾斜放顶煤矿压显现规律的观测与研究

通过对宜洛煤矿李沟井伪俯料放顶煤回采工作面的矿压观测,从4个方面研究了急倾斜伪俯斜放顶煤工作面矿压显现规律;（1）工作面的初次来压、周期来压步距和来压强度;（2）沿工作面走向控制区内的顶板压力状况,以及生产工序对控制区内支柱载荷的影响;（3）研究了沿倾斜方向矿压显现特点,分析了与近水平煤层矿压显现不同的原因;（4）观测了上下巷矿压显现规律,并分析了上下巷压力不同的原因．用统计法对伪俯斜放顶煤采煤法和分层开采上下巷矿压显现作了对比。     

三软煤层巷道支护方式及围岩控制效果分析

在分析三软煤层极不稳定煤巷矿压特点基础上，研制了适应两帮大变形的可缩性工字钢支架、适应两帮及顶底严重变形特别是底鼓的U29可缩性环形支架，设计了锚架注联合支护的参数与工艺，并在同一采区先后进行了工业性试验．采用数值模拟方法研究了三软条件下锚梁网索支护不同参数选取、不同布置形式对围岩变形的控制效果，优选了支护参数并进行了现场试验，比较试验结果，表明极不稳定煤巷围岩变形主要特点是强烈和持久的两帮移近及底鼓，锚梁网索支护是控制围岩大变形的有效方法，其技术关键是提高锚杆初锚力、布置底角锚杆及顶角锚索．     

用解析法测定煤层瓦斯含量时应注意的一些问题

本文简要介绍了测定煤层瓦斯含量的基本方法和解析法测定瓦斯含量的基本程序。根据实验室测定及实践经验，指出了用解析法测定煤层瓦斯含量过程中应注意的一些问题及解决办法。对正确测定煤层瓦斯含量有一定的指导意义。