采空区顶板大面积垮落的空气冲击灾害研究

基于近年来采场顶板大面积垮落所形成空气冲击灾害的频发性与严重性,在总结以往研究结果的基础上,用矿压理论与流体力学理论的分析方法,论证了长壁采场空气冲击灾害发生的客观条件、灾害模式、研究的重点内容、解决问题的途径以及最新研究进展.主要结论有:采场空气冲击灾害的发生条件与灾害模式是存在差异的;顶板垮落的空气冲击灾害过程存在共性,均需考察冲击时间、灾害程度以及防灾工程设计与防治等;应用非稳态可压缩流体的理论研究该问题.     

大倾角煤层大采高工作面顶板垮落规律研究

为了深入研究大倾角厚煤层大采高工作面顶板垮落特征,理论计算了25213大倾角大采高工作面顶板各岩层载荷,并采用理论分析、相似材料模拟实验和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了25213工作面顶板垮落规律,初步确定了25213工作面直接顶初次垮落步距24m左右,基本顶初次垮落步距57m左右,基本顶周期垮落步距24m左右,对工作面后期的安全回采和矿压控制具有重要的借鉴意义。     

考虑垮落岩体应变硬化特性的采场覆岩破坏特征研究

煤炭开采引起的覆岩运动、变形和破坏直接影响地下水库的储水库存与水源补给能力,为了科学精确化计算地下水库库容,有必要考虑采空区垮落岩体在渐进压实过程中体现出的应变硬化力学特性对采场覆岩"两带"高度分布特征的影响作用.以李家壕煤矿为工程背景,基于垮落岩体在压实过程中体现出的应变硬化力学特性,采用双屈服模型和提出的反演计算方...     

大采高综采面覆岩结构顶板垮落规律研究

煤层由于其倾斜角度大的特殊结构特征,回采过程中很容易对整体顶板产生严重影响,顶板岩性也随之降低.为加强大采高综采面回采过程顶板控制,以泉店煤矿二1煤层为基础,以相似材料模拟试验为依据,对综采工作面覆岩结构顶板垮落的规律进行探讨研究,对同类型煤层开采的支护形式选型有很好的借鉴意义.     

采空区顶板垮落造成的冲击性灾害预测

大面顶板垮落事故是煤矿生产的重大灾害之一,当采空区顶板垮落时会造成空气气流极速冲出采空区,形成冲击气浪.建立采空区顶板大面积垮落时冲击气浪最大速度预测模式,为采取防范措施提供依据.     

大采高采场关键层破裂对垮落带高度的影响

以某煤矿大采高采场为对象,分析其上覆岩层岩性,运用"关键层"理论推导出上覆岩层"关键层"的层位,并建立力学模型算出该矿关键层的断裂条件,分析关键层断裂对垮落带高度的影响。对类似地质条件的煤矿的开采具有借鉴价值。     

近距离房柱采空区下长壁采场顶板垮落特征研究

为了研究近距离房柱采空区下长壁采场覆岩随时间变化的渐进破断过程和采动裂隙的发展演化规律,以唐山沟煤矿某工作面为工程试验背景,采用物理相似模拟、顶板下沉梯度分析和图像增强算法方法研究了11-2煤房柱式开采后下部近距离的12煤长壁采场顶板岩层破断垮落及裂隙扩展情况.通过实验观察,并从能量释放的角度对岩层运移变化进行分析,结果表明:在近距离房柱采空区下,采用长壁回采工艺时,上部煤柱随时间变化产生破裂失稳,上覆岩层的能量以周期性的方式积累和释放,同时,每隔一个大的周期,有较大能量的突然释放.在此过程中,长壁采场顶板裂隙发育明显,裂隙扩展迅速,裂隙易与上部房柱采空区煤房导通,加速煤柱失效,并形成导水通道.     

大倾角工作面难垮落顶板运动规律

文章通过现场实测的方法,取得了7202工作面在初放及正常回采期间的有关矿压参数,并与理论计算值相比较,从而得出了该面的顶板运动规律,同时有针对性地提出一些建议及控制措施。     

坚硬顶板煤层开采底板破坏深度研究

针对研究区11煤坚硬顶板的特性,采用理论计算和现场实测研究了坚硬顶板煤层开采底板破坏深度。结果表明:坚硬顶板条件下工作面超前应力集中系数和塑性区宽度变大,导致底板破坏深度增加。坚硬顶板相比中硬顶板煤层开采底板破坏深度约增大23%。     

山西霍尔辛赫煤矿3207大采高工作面顶板垮落规律研究

为了深入研究霍尔辛赫煤矿3207大采高工作面顶板垮落特征及其控制,理论计算了3207大采高工作面顶板各岩层载荷、初次垮落步距、周期垮落步距等参数,并利用FLAC^3D数值模拟分析了顶板各岩层垮落特征,从而得到了3207大采高工作面顶板的垮落规律。     

急倾斜薄煤层工作面采场应力及顶板垮落变形规律研究

基于赵家坝煤矿1921急倾斜薄煤层工作面煤层赋存条件及工程地质条件,采用理论分析和数值模拟的方法,研究急倾斜薄煤层工作面采场应力及顶板垮落变形规律。结果表明:急倾斜薄煤层采场应力分布具有明显的区域化特征,超前支撑压力整体呈现工作面中部大于上部、下部的受力特征;上覆岩层变形破坏范围位于直接顶上方15 m内,顶板下沉曲线向工作面下方偏移;采场顶板塑性变形区域在整个采动范围内呈现明显的不对称性,塑性发育区域主要位于采空区中上部顶板中。     

房式采空区下长壁回采顶板垮落特征研究

以鄂尔多斯地区房式采空区下煤层长壁开采为主要研究对象,采用支架工作阻力观测、理论分析了房式采空区下煤层长壁开采围岩应力场的分布和顶板的垮落特征,根据采场支架工作阻力的分布特征,认为房式采空区上部覆岩在一定的采高范围内存在上部大结构,综采工作面顶板及上方煤柱形成小结构,上部覆岩大结构与下部顶板小结构垮落的不同周期性,将会引起工作面周期来压的不等距和来压强度的不等强性。     

厚松散层下煤层开采顶板垮落规律研究

运用松散介质力学理论和相似模拟实验研究厚松散顶板下煤层开采顶板垮落特征 ,详细分析了厚松散顶板下开采顶板垮落规律 ,得出了厚松散顶板下采煤采场支护阻力计算公式。厚松散顶板垮落特征与薄层状顶板垮落特征有着很大区别 ,顶板垮落形态似抛物线拱状 ,且随工作面推进冒落拱动态向前移动 ,其形态、大小基本保持稳定 ,靠采空区侧顶底板移近量最大 ,工作面支柱载荷前后排较小中间大 ,研究结果成功地应用于工程实践     

采动条件下顶板岩体结构对底板采动效应的影响研究

运用FLAC~(3D)分别建立了硬-软-硬、软-硬-软、均质硬岩和均质软岩4种顶板结构的数值计算模型,获得不同顶板结构对底板变形破坏特征的影响特征。研究结果分析表明:均质硬岩顶板类型的底板破坏深度最小,底板应力变化较平缓;软-硬-软和硬-软-硬顶板组合的底板破坏程度略大于前者;而均质软岩顶板组合的底板内易形成高应力区,位移变化最小。     

坚硬难垮落顶板的处理方式研究

阐述坚硬难垮顶板岩层力学性质、坚硬难垮顶板的工作面的矿压显现特征、坚硬难垮落顶板的处理方法,对于实现国内坚硬难垮顶板的矿区安全高效开采具有重要意义.     

王行庄煤矿保护层开采顶底板影响范围的研究

通过对王行庄煤矿保护层开采的分析研究,保护层二3煤11053面开采后,对二3煤底板的破坏最大深度在8～14 m。被保护层二1煤11051面开采后,垮落带的高度为5.2～11.3 m,裂隙带高度为26.8～44.6 m,二3煤与二1煤间岩层平均厚度为20 m。保护层与被保护层间岩石裂隙贯通,为瓦斯扩散提供了通道,降低了被保护层的突出危险性。     

急倾斜煤层顶板垮落过程的RFPA数值模拟研究

以长沟峪矿15槽煤层为例,用RFPA2D软件模拟了急倾斜煤层顶板随工作面推进的垮落过程.研究结果表明,工作面顶板岩体支承压力随顶板冒落范围增大而降低;急倾斜煤层顶板垮落过程中,存在初次来压和周期来压现象,但周期来压期间矿压显现不明显.同时,随采深加大,煤层底板开始出现相应破坏,但破坏深度较小.研究结果,对矿山的安全生产有重要指导意义.     

应力集中系数对巷道底板破坏的影响及防治技术研究

以余吾矿N2105工作面回采过程中进风顺槽发生的2次严重底板冲击事故为研究对象,建立巷道底板破坏模型,并数值模拟应力集中系数大小与底板塑性区的关系。研究表明:应力集中系数越高,底板越容易发生破坏;大直径钻孔卸压能够有效地抑制底板变形破坏。     

垮落法与充填开采破坏范围和超前应力对比分析

为分析兴宁一矿1207工作面垮落法开采和充填开采后,覆岩破坏范围和超前支撑压力分布特征,采用UDEC数值模拟的方法,根据1207工作面的地质采矿条件建立数值模拟模型,分别对垮落法开采和充填开采后的覆岩破坏范围和超前支撑压力进行模拟。模拟得出垮落法开采和充填开采时覆岩破坏范围分别是30 m和2 m,超前支撑压力峰值位置分别为4 m和1 m,峰值分别为22 MPa和17 MPa,超前影响范围分别为25 m和15 m。可以得出充填法开采相较于垮落法开采对覆岩应力分布和破坏范围的影响减弱很多。