综采工作面采动裂隙分布的数值模拟研究

确定煤层采动后裂隙区域的分布,是卸压瓦斯抽采高位钻孔合理布孔的先决条件,其直接影响瓦斯抽采效果。本文针对沙曲矿24207综采工作面,采用UDEC4.0模拟软件,确定了采动覆岩裂隙分布区域为:在垂向上位于煤层上方7m~46m,倾向上位于采空区两侧40m,走向上分布于采空区两侧45m。为高位钻孔布置提供了有益参考。     

煤层底板采动裂隙演化规律数值模拟

采用RFPA2D和FLAC3D软件对龙门二1煤层底板岩体受采动影响的最大破坏深度及发育规律进行了数值模拟研究,并将煤层底板破坏深度的经验公式计算结果与数值模拟结果进行了对比。结果表明,数值模拟与经验公式计算结果基本一致。     

采动裂隙场发育高度数值模拟研究

以顶板卸压带瓦斯抽采为主的瓦斯治理措施是有效防止回采工作面上隅角瓦斯超限的手段之一,采动裂隙是瓦斯运移的主要通道,采动裂隙场的分布决定着瓦斯抽采钻孔的布置层位,因而其发育高度的精准确定是该手段有效利用的前提。通过UDEC数值模拟确定了大水头煤矿东104工作面采动裂隙场发育高度,并通过数值计算得出该工作面初采期覆岩裂隙发育模型。结果表明：东104工作面19.18 m以下区域为垮落带,裂隙带最大发育高度为55.94 m.初采期间,采动裂隙场发育高度与工作面推进长度之比为0.559 4,初采期覆岩裂隙发育沿走向方向顶部呈尖顶或椭球状,而沿倾斜方向呈平顶状,端部都呈逐渐降低的形态。     

工作面覆岩采动裂隙演化规律物理及数值模拟研究

了解工作面推进过程中采动裂隙的演化规律对于煤层气抽采及瓦斯控制至关重要。采用相似模拟和数值模拟的方法研究了工作面推进过程中采空区覆岩采动裂隙的演化规律,研究结果表明：采空区中部和采空区边界处靠近巷道的区域上覆岩层的采动裂隙存在截然不同的变化规律。采空区中部区域,上覆岩层的采动裂隙随着工作面的移进及越过呈现“迅速增加—逐步减低—稳定”的变化规律;采空区边界靠近巷道的区域,呈现“迅速增加—稳定”的变化规律。远离开切眼、靠近巷道的采空区上覆岩层采动裂隙发育最为充分;工作面走向平行于最大水平主应力时的各区域采动裂隙发育,显著高于工作面走向垂直于最大水平主应力时的;较硬直接顶对于提高采动裂隙渗透率有积极作用。     

煤体采动顶板裂隙发育研究与应用

通过理论分析及相似材料模拟试验等手段，研究受煤层采动影响，工作面前、后、上方顶板内裂隙的生成、发育、闭合及变化发展规律，阐述采场上方裂隙生成、发育丰富区的范围，提出将瓦斯抽放钻孔布置在裂隙发育丰富区范围内，研究结果成功应用于工程实践，取得了显著的技术经济效果。     

覆岩采动裂隙演化规律相似材料模拟试验

针对综放工作面的覆岩采动裂隙演化规律问题,基于陕西彬长集团小庄煤矿40309综放工作面的煤层赋存条件,采用相似材料物理模拟试验及理论分析的方法,研究了综放开采过程中的覆岩采动裂隙演化规律.研究结果表明,在工作面推采过程中,上覆岩层在纵向上逐渐演化为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带的"竖三带"分布,并在梯形台两侧形成了瓦斯上浮...     

急倾斜复合煤层采场裂隙演化规律及钻孔参数优化研究

为解决赵家坝煤矿9号急倾斜煤层中1944工作面上隅角瓦斯超限的问题,通过数值模拟的方法对该矿覆岩"竖三带"以及裂隙演化规律进行了研究,依据数值模拟结果对瓦斯抽采钻孔布置方案进行优化,并考察了优化后的瓦斯抽采效果.结果表明,冒落带的最大高度为12.5 m,裂隙带最大高度为38.1 m.采用顶板斜交高位钻孔的方法来进行瓦斯...     

重复采动下覆岩裂隙发育规律模拟研究

基于内蒙古布尔台矿已有的工程地质资料,采用数值模拟软件RFPA~(2D),建立了双煤层重复采动的数值模型,模拟研究了覆岩破断、裂隙发育和再发育规律,分析了上覆岩层在采动前后垂直应力的变化情况.结果表明:重复采动可引起原有煤层覆岩裂隙的再发育,使得顶板裂隙波及的含水层范围扩大,从而增大采空区的涌水量,甚至会引发突水;采动使得覆岩的垂直应力减小,而重复采动更加剧了这一趋势,这是覆岩裂隙继续发育的重要因素.     

采动裂隙场梯形台分布特征数值模拟研究

采动裂隙是卸压瓦斯运移的主要通道,采动裂隙场分布特征是瓦斯抽采治理的核心基础。为了研究采动空间内裂隙场分布特征,以义煤集团新安煤矿为工程背景,采用理论分析、UDEC数值模拟的研究方法,分别分析垂直方向、走向方向、倾向方向采动裂隙分布特征,印证了采动裂隙场呈现梯形台的分布形态,得出了梯形台裂隙空间范围,可为卸压瓦斯抽采钻孔的布置提供参考依据。     

斜沟煤矿采动覆岩“三带”划分数值模拟研究

为了得到斜沟煤矿综放开采条件下采场裂隙带发育高度及演化特征,根据斜沟矿的地质资料,通过数值计算、RFPA模拟及现场验证,研究了煤层开采后覆岩在采动影响下纵横向裂隙的分布、发育及相互贯通规律,得到工作面开采后覆岩破断与垮落规律,划分"三带"的分布区域,验证了RFPA模拟方法是采动覆岩"两带"高度研究的有效手段。     

综采工作面沿空留巷顶板支护探讨

深部煤层矿压大,顶板难以维护,尤其是对于综采工作面沿空留巷顶板支护问题以及码石墙取料等一系列问题,结合城山煤矿145综采队在中部区24#层左二面沿空留巷的具体做法进行探讨。     

浅谈综采工作面变向开采

三水平南24层一、二区三段单一层综采工作面在掘送时,因受地质构造影响,距切眼200 m变向,变向角度为164°,变向前后工作面机、轨道进度相差50 m.通过提前对变向点采取有效技术措施,确保了工作面运输机不上窜的同时,运输机机头和机道转载机搭接高度距离均保持合理,达到正常生产,实现工作面顺利通过变向点,确保过变向不减产,实现稳产、高产.     

综采工作面过断层顶板管理实践

某矿4105综放工作面在回采过程中遇到落差H=5.5 m的F1断层,通过经济对比分析决定采用平推硬过方式过该断层,针对现场实际制定了过断层顶板管理措施,有效保证了工作面的安全推进,提高了工作面回采速度,为该工作面的稳产、达产奠定了基础,同时为综放工作面过落差较大断层顶板管理积累了经验。     

综采工作面坚硬顶板管理

针对井田内煤层顶板坚硬、难冒落的特点,介绍了爆破放顶和压力注水弱化顶板两项措施,通过对两种处理坚硬顶板的效果及优缺点比选,提出了适合同晟达煤业公司的最优顶板管理方法,可为具有该类顶板的矿井在顶板控制方面提供一定的参考和借鉴.     

综采工作面坚硬顶板处理

介绍了处理综采工作面坚硬顶板的两种方法:强制放顸法和压力注水弱化顶板法,分析了两种方法的效果及优缺点,论述了两巷断顶法的工艺方法和深孔爆破参数的选择,探讨了压力注水弱化项板的机理和注水孔的布置及压力注水工艺.     

坚硬顶板综放工作面超前弱化模拟研究

利用相似材料模拟和RFPA2D数值模拟方法研究了坚硬顶板超前预爆破顶板弱化技术,分析了不同顶板特性条件下综放开采引起覆岩结构变化过程,得出覆岩冒落特征并总结了综采工作面矿压显现规律、工作面超前支撑压力的分布形态及其发展变化趋势.在此基础上,得到超前预爆破顶板弱化技术能有效地解决坚硬顶板冲击矿压危害,有助于综放安全、高效开采和提高煤炭资源的回收率.     

浅谈综采工作面过漏顶

通过对大同煤矿集团公司大斗沟矿81615工作面漏顶事故处理过程的介绍，分析了综采工作面漏顶的原因，提出了处理并防治综采工作面漏顶事故的办法。     

综采工作面缩面期间的顶板管理

部分煤矿在布置工作面时,受地质构造等因素影响,会在设计时进行合理优化,随之而来的＂刀把＂型工作面成为首选。但大采高工作面在由大面缩为小面时,缩面前后的三角点顶板控制成为作业时的关键,控制不好极易对后期小面正式回采造成影响。针对此问题,提出了新的尾采工艺,加强了顶板管理,实现了工作面安全回采,为今后类似条件下综采工作面的开采提供了一定的技术经验。     

综采工作面支架选择与顶板管理

为了保证综采工作面的安全生产,根据煤层赋存和顶板岩性,分析了支架合理工作阻力确定方法,通过计算选择了采面液压支架,并对顶板日常管理和采面端头支护提出了合理安排。8814工作面综采实践表明:支架运行状况良好,顶板管理措施得当,保证了工作面安全回采。     

高温综采工作面降温方案数值模拟

通过理论计算得出标准"U"型通风方式下的综采工作面的出口风流温度,并运用CFD数值模拟软件对计算结果进行验证和对多种降温方案进行温度场数值模拟对比,得出最佳的进风巷空冷器的布置位置和降温参数的选取,使工作面出口温度不超过28℃。