采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度分析

首先利用经验公式计算出某矿22310采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度为6.6~8.8 m和8.8~36.09 m。而后利用高位钻孔测定瓦斯浓度判定裂隙发育的机理,判定采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度分别为12.2 m和12.2~20.7 m,与计算值存在一定误差。因此,进行高位钻孔设计时,以理论计算值为依据,参照实际考察值,需将钻孔设计高度大于实际考察垮落带高度值,小于裂隙带理论计算值。在此范围内进行钻孔参数优化设计,可以提高钻孔瓦斯抽放效果。     

某矿采空区上覆岩层破坏程度数值模拟研究

根据矿上资料,结合10号煤层现场条件,通过数值模拟的方法,研究了采空区上覆岩层采动裂隙场的演化规律、分布形态及范围以及破坏程度,最终为上邻近层的采动卸压瓦斯抽采提供理论基础,对瓦斯抽采钻孔或巷道的布置及参数选择具有重要的指导作用。     

煤矿采空区上覆岩层裂隙发育数值模拟试验

以祁南矿32煤层34采区34下2工作面为原型,采用UDEC3.10数值模拟软件,对煤矿开采工作面后方几十米范围内的上覆岩层裂隙发育情况进行了分析,通过模拟工作面100 m×150 m×3 m(走向长×倾向宽×采高)在2 m/d和5m/d开采速度条件下的覆岩裂隙发育规律,比较工作面不同开采速度条件下,工作面后方50 m处覆岩裂隙发育变化情况,优化设计了高位钻孔抽采的终孔高度、压茬距离和倾向控制范围等参数,该参数可为其他矿区高位钻孔抽采方案的确定提供参考。     

煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响

为了研究煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响,以四明山煤矿工程地质条件为背景,运用UDEC软件分别建立了0、15°、30°、60°煤层倾角条件下的煤层开挖模型,通过分析不同煤层倾角条件下上覆岩层的离层和塑性破坏情况,确定煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响规律。结果表明,煤层倾角越大,顶板离层现象最明显区域越靠近采空区倾向高处的边界;在倾斜岩层中,煤层开挖后其上覆岩层塑性破坏区呈现非对称特征,采空区倾向高处的边界附近塑性破坏区高度明显大于另一侧。而且煤层倾角越大,上覆岩层塑性破坏区扩展高度越高;煤层倾角越大,导水裂隙带最发育的区域越靠近采空区倾向高处的边界,导水裂隙带高度也越大。     

综放面覆岩导水裂隙带高度的确定

为了确定长壁综放工作面覆岩导水裂隙带高度,以便为矿井开采提供设计依据,根据某矿长壁综放工作面开采技术条件和岩石力学性能等参数,建立力学模型,运用岩石破断过程分析软件RFPA^2D,对自开切眼至充分采动全过程覆岩随工作面推进时的变形、冒落情况进行了数值模拟,由此确定了覆岩导水裂隙带高度．用经验公式对覆岩导水裂隙带高度进行了计算,采用简易水文观测法对覆岩导水裂隙带高度进行了测定．结果表明数值模拟所得到的覆岩导水裂隙带高度与现场钻探结果比较接近,而由经验公式得到的结果偏于保守和安全,从而为确定覆岩导水裂隙带高度提供了一种新的、有效的方法．     

采空区上覆岩层裂隙发育及瓦斯流动规律分析

针对煤矿采空区上覆岩层裂隙发育,采动裂隙瓦斯流动规律等对合理确定高位钻孔抽采区域的重要性,对采空区上覆岩层的裂隙发育规律和采动裂隙场的瓦斯流动规律进行分析,从采空区覆岩"竖三带"裂隙分布特征、采动裂隙"O"形圈以及U型通风采动裂隙瓦斯流动规律出发,找出采空区对工作面上隅角瓦斯超限影响较大的区域,得出高位钻孔的理论最佳抽采区域大致为工作面后方50 m区域,这个区域的覆岩裂隙发育情况是高位钻孔层位优化设计的关键,为高位钻孔抽采参数优化提供了理论基础。     

前和矿10号煤层上覆岩层采动裂隙分布规律研究

根据矿上资料,结合10号煤层现场条件,通过理论分析的方法,研究了其上覆岩层采动裂隙场的演化规律、分布形态及范围,为上邻近层的采动卸压瓦斯抽采的提供理论基础,对瓦斯抽采钻孔或巷道的布置及参数选择具有重要的指导作用。     

官庄河矿区覆岩导水裂隙带发育高度研究

官庄河矿区3煤层采空区存有大量积水,采用钻孔冲洗液漏失量和导高观测仪注水漏失量观测法对11煤层开采形成的覆岩导水裂隙带发育高度进行了实测,实测结果表明导水裂隙带发育高度为44.1 m,是采高的16.3倍,并通过数值模拟计算方法对该结果进行了对比和验证。11煤层开采形成的导水裂隙带未发育至3煤层采空区,可进行保水开采。     

不同岩层组合对导水裂隙带发育高度的影响

导水裂隙带发育高度是矿山研究的重要内容,从不同岩性岩层破坏特征出发,结合岩层承载能力及变形能力分析,提出了1种预计导水裂隙带高度的理论分析力学模型,并以此模型进一步分析了不同岩性岩层组合对导水裂隙带发育高度的影响。再结合数值分析软件RFPA模拟了不同岩性岩层组合下覆岩裂隙动态发育,取得与理论分析一致的结论。     

麻家梁矿采动双硬顶板工作面覆岩运移规律

以麻家梁煤矿14201双层坚硬顶板工作面为例,进行相似模拟实验和矿压观测,得到了上位坚硬顶板的初次来压步距为106 m,周期来压步距为50~60 m,下位坚硬顶板的初次来压步距为60 m,周期来压步距为20~25 m,发现双硬顶板破断失稳整体呈现"下位短悬臂梁与上位长砌体梁"结构,垮落方式分为下位坚硬顶板单层垮落和上、下位坚硬顶板的同步垮落2种;下位坚硬顶板垮落形成"小周期来压";上位坚硬顶板垮落给采场及巷道围岩造成较为剧烈的影响,形成"大周期来压"。     

五阳煤矿7601工作面裂隙带瓦斯抽放试验研究

针对五阳煤矿7601回采工作面通过采用裂隙带瓦斯抽放技术治理瓦斯,有效遏制了高瓦斯涌出对矿井带来的威胁,确保了矿井的安全高效生产。     

补连塔煤矿22307工作面受上覆采空区自燃影响及治理效果分析

通过对补连塔煤矿22307工作面受上覆采空区漏风影响程度的分析,并结合工作面生产情况,确定22307工作面在开采过程中受采动影响可能与上覆12煤采空区存在沟通裂隙,导致漏风通道复杂,增大22307工作面上覆采空区自然发火的危险。为此,先后采取预防性注浆工程、地表裂隙封堵、加强防火密闭管理等措施对火区进行了综合处理,保证工作面的安全回采。     

泰安煤矿8101工作面导水裂隙演化规律

为研究泰安煤矿8101工作面采空区上覆岩层导水裂隙演化规律,采用UDEC建立力学模型,模拟工作面自切眼至充分采动过程中上覆岩层导水裂隙的发育过程,并利用单端堵水试验法对导水裂隙发育高度进行现场实测。研究结果表明:工作面推进过程中,采空区导水裂隙的发育有一定范围,达到充分采动后不会随着工作面的推进向上发展。同时,随着工作面推进,在工作面前方和切眼后方形成存在应力增高区,应力峰值出现在距离煤壁4~10 m范围内;在工作面和切眼煤壁附近上方形成应力降低区,该区域内存在丰富的次生裂隙,也是导水裂隙发育最高的区域。此外,利用单端堵水试验法实测采空区导水裂隙高度与数值模拟结果基本吻合,是一种有效可行的方法。     

沿空煤柱工作面冲击地压危险性研究

沿空煤柱工作面受采空区影响产生侧向支撑压力,回采时与超前支承压力产生应力叠加形成高应力集中,极易诱发冲击地压。以某矿5302沿空煤柱工作面为背景,提出采用综合指数法与可能性指数诊断法进行宏观评价,确定了冲击地压的类型,并结合数值模拟方法对该工作面进行应力分析。该工作面的冲击危险性指数为0.74,发生冲击地压的可能性指数为0.977,数值模拟显示回采过程中工作面煤壁前方的静态垂直应力约为35 MPa,通过评价该工作面具有中等冲击危险性。根据评价结论,在工作面回采前采取了预卸压措施,工作面实现了安全回采。     

马兰矿10706工作面采空区瓦斯治理

针对马兰矿10706工作面上隅角瓦斯浓度高、经常出现瓦斯超限现象,提出采用大直径钻孔抽采采空区瓦斯,通过数值模拟得出大直径钻孔钻孔间距为30 m时,抽采效果较好。现场应用表明:抽采技术实施后,工作面、回风巷及上隅角区域的瓦斯浓度均处于合理范围内,抽采效果良好,为工作面的安全回采提供了保障。     

榆树坡煤矿1201工作面覆岩离层水体治理技术研究

榆树坡煤矿1201工作面为该矿的首采工作面,工作面回采初期顶板发生数次周期性透水事故,严重影响工作面的生产安全。为解决顶板水害的威胁,通过数值模拟及理论计算,对工作面上覆岩层导水裂隙带发育高度、离层空间发育的位置、充水水源等进行系统的分析并判别致灾离层,结果表明:1201工作面顶板倾向导水裂隙带高度为52 m,周期性突水水源为直罗组底部粗粒砂岩含水层(第四层),致灾离层为第三与第四岩层之间的积水离层,据此设计采用离层充水水源疏放及致灾离层充水探放技术防治顶板水害,应用后回采期间工作面涌水量稳定在110～140 m~3/h,实现了工作面的安全开采。     

下石节矿综放工作面上覆岩层位移冒落带高度确定的研究

冒落带的最大高度一般是由工作面煤层顶板特有的岩性组合及岩石物理力学性质决定的,冒落带高度的确定是了解“三带”分布范围的关键,是合理设计顶板高抽岩巷的布置层位和高抽钻孔的终孔层位的前提。为了使下石节矿高瓦斯易自燃特厚煤层综放工作面采空区瓦斯抽放技术取得更好的效果,文中介绍了一种比较新颖的测量方法即钻孔返水计量法的设计及实施,并通过现场实测一些数据进行数值模拟来准确确定下石节矿上覆岩层位移冒落带的高度。     

工作面上覆老空区火区治理技术

针对新疆乌东煤矿+6004301工作面上覆老空区露天火点的特殊条件,通过采用地表黄土回填、灌浆、注凝胶、注液氮等综合防灭火治理技术,该火区得到了有效控制,确保了+6004301工作面安全启封及回采。     

浅埋近距离煤层工作面过上覆房柱采空区微震监测

采用微震监测技术,对浅埋近距离煤层群综采工作面过上覆房柱采空区过程中,房柱采空区煤柱卸压预爆影响范围、微震事件能量区域分布特征、工作面超前支撑压力影响范围进行了监测。