南洺河下采煤安全性数值模拟分析

万年矿13901工作面位于南洺河水体下,为保障水体下煤炭安全开采,采用数值模拟方法对导水裂隙带高度和地表移动规律进行预计,并通过规程公式和拟合公式对模拟结果进行验证。在得出导水裂隙带高度、防水煤岩柱厚度的基础上,结合地表移动规律,对南洺河下安全开采进行分析。     

水库下采煤导水裂隙带高度预测

本文采用人工神经网络技术,对新安煤矿小浪底水库下采煤导水裂隙带发育高度进行预测研究,选取了顶板岩性、顶板抗压强度、覆岩类型、倾角、覆岩厚度、泥岩比、煤层采厚等因素作为导水裂隙带预测模型的影响因子,建立了导水裂隙带高度的预测模型,准确判断了煤层开采后导水裂隙带的发育高度。本文的研究成果为新安煤矿合理设计小浪底水库下采煤的开采方式方法,提供了重要的参数依据和技术支撑。     

基于ANN导水裂隙带高度预测的过程优化

分析了影响导水裂隙带高度的因素,并将其分为主要因素和次要因素,构建了导水裂隙带高度影响因素体系。采用BP神经网络模型,并选取煤层厚度、顶板岩性、煤层倾角、覆岩硬度、工作面斜长、推进速度、岩体碎胀性作为主要因素用于导水裂隙带高度的预测,为了简化预测模型,加快计算速度,在确定的采矿地质条件下可忽略次要因素。预测结果表明,简化的BP神经网络模型能够满足导水裂隙带高度预测的准确度需要,该预测方法可为水体下采煤提供一定的技术指导。     

预测采煤导水裂隙带发育高度经验公式概述

导水裂隙带发育高度对各种水体下煤炭生产安全具有重要影响,故需对导水裂隙带发育高度进行测量和预估。基于查阅文献,对采煤导水裂隙带发育高度预测公式进行了分析、归纳,常用预测公式可分为规范性经验公式和回归经验公式。研究了规范性经验公式的适用性,梳理了回归预测方法的公式形式,为今后采煤导水裂隙带发育高度预测公式研究提供参考。     

煤层开采顶板导水裂隙带高度预测研究

为科学设计防水煤(岩)柱尺寸,探讨研究了顶板导水裂隙带高度预测方法.依据顶板导水裂隙带高度与各影响因素之间难以定量的复杂非线性关系,选择具有非线性映射、泛化及容错功能的BP人工神经网络方法,提取8个预测指标,以开滦等18个矿区顶板导水裂隙带高度测试数据形成样本集,建立了导水裂隙带高度预测的三层BP网络.网络以极小误差通过检验,网络计算得到各指标影响权重大小分布与目前的研究认识吻合极好,说明该方法具有合理及适用性.     

基于BP神经网络的导水裂隙带高度预测研究

在对复杂地质及水文地质条件下开采形成的导水断裂带发育规律分析的基础上,将基于非线性理论的人工神经网络技术用于导水裂隙带高度的预测.选取了顶板岩性、顶板抗压强度、覆岩类型、倾角、覆岩厚度、泥岩比、煤层采厚等因素作为导水断裂带预测模型的影响因子,建立了导水断裂带高度的预测模型.取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后导水裂隙带的发育高度,为煤矿合理设计开采方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑.     

采煤导水裂隙带发育高度实测方法

采煤导水裂隙带高度是影响煤炭安全生产的主要因素,特别是对矿井水害防治和老采空区再利用有较大的影响,因此,在工程施工中,需要对导水裂隙带高度进行测量与预测。通过查阅大量资料,对常用的导水裂隙带高度测量方法进行了总结,主要包括钻孔探测和物理探测2大类,并对工程应用中存在的问题进行了分析。     

注水实验法探测导水裂隙带高度

在含煤地层被厚松散层覆盖区域 ,采用钻孔注水法探测导水裂隙带高度 ,具有装置简单、工程量少、观测结果准确可靠、效果明显等优点。     

河下采煤水文地质条件分析

分析了区内的岩性特征和水文地质条件，计算了水体安全煤岩柱的留设数据，为河下采煤提供了基础地质资料。     

河下多煤层安全开采顺序对导水裂隙带高度的影响

为研究河流下多煤层开采顺序对上覆岩层导水裂隙带发育高度影响的问题,根据1930煤矿煤岩物理力学指标及多个钻孔实测数据,采用理论分析和UDEC软件数值模拟的方法对位于河流下1930煤矿的4,5,6号煤层的不同开采顺序对上覆岩层导水裂隙带发育情况进行分析。结果表明：当开采顺序不同时,上覆岩层导水裂隙带高度不同;利用“三带”法、比值法对多煤层开采顺序进行判定,排除开采顺序在理论上不可行的方案;当按煤层4→5→6逐层开采时,导水裂隙带高度分别为54.2,74.3,74.3 m,按5→4→6顺序开采时对应的导水裂隙带高度分别为74.3,74.3,74.3 m;然后通过数值模拟方法对可行方案进行优化验证,当按煤层4→5→6逐层开采的导水裂隙带高度分别为54,78,128 m,按5→4→6顺序开采对应的导水裂隙带高度分别为76,83,60 m。最后确定按煤层5→4→6的上、下行混合顺序开采更为合理。     

海下采煤软弱覆岩导水断裂带发育高度研究

龙口矿区海域煤层开采后软弱覆岩导水断裂带的发育高度直接影响了海下安全开采。在分析龙口矿区海域软岩工程地质特征的基础上,运用有限差分法、相似材料模拟试验并结合现场实测资料,研究了海下采煤软弱覆岩变形破坏规律。结果表明：煤层顶板软岩剪切破坏后,裂隙连通性及导水性相对较弱,岩体仍具有一定阻水能力;海底煤层开采后,覆岩垂直剖面由上至下分为剪切破坏带、拉剪破坏带和拉伸破坏带;开采过程中,导水断裂带高度随工作面推进逐渐增加,并最终达到稳定;6 m厚煤层采全高时,导水断裂带发育高度为48.2~55.0 m。最后,经统计提出了海下采煤软弱覆岩中导水断裂带发育高度的计算公式。     

瞬变电磁法在导水裂缝带高度探测中的应用

一般情况下,对导水裂缝带高度的确定主要借助经验公式法、钻孔实测法、周边煤矿类比法、数值模拟和相似材料物理试验等传统方法.为科学制定水害防治措施,以杭来湾煤矿30103回采工作面为研究对象,在以往通过钻孔实测导水裂缝带高度的基础上,引入了瞬变电磁探测方法.通过对探测结果进行分析和解读,确定301盘区分层开采条件下,采厚为...     

浅埋厚煤层开采地表变形动态预测与排水设计

以山西平朔井东矿浅埋厚煤层4201,4301,4302,4303及4401工作面开采为例,运用FLAC3D数值模拟软件对各工作面依次开采后的地表沉降量、沉陷影响半径及导水断裂带发育高度进行了动态预测,得出各工作面最大沉降量为6.4~10.3 m,沉陷影响半径为80.5~106.6 m,垮落带与导水断裂带最大发育高度为140.5 m。在此基础上,结合矿区地形地貌特征,进行了地表动态填挖与截水排水设计,有效预防了地表径流汇聚于沉陷洼地,再经由断裂带进入矿井造成的矿坑突水灾害,并为后期矿山环境修复治理提供依据。     

综采导水裂隙带多因素影响指标研究与高度预计

在分析了导水裂隙带发育高度受多种因素影响的前提下,提出了新的参数指标即硬岩岩性比例系数,代替顶板岩层单轴抗压强度,避免了现行规范中坚硬、中硬、软弱、极软弱顶板类型划分时单轴抗压强度统计不确定问题,以及未反映顶板软硬岩层组合结构问题。以39例综采导水裂隙带实测数据为基础,采用多元回归分析,得到综采导水裂隙带高度与煤层采高、硬岩岩性系数、工作面斜长、采深、开采推进速度多因素之间的非线性统计关系式,并用于淮南谢桥矿首采面的导水裂隙带高度预计。     

永胜煤矿微山湖水体下开采的设计实践

通过对永胜煤矿水体下压煤开采范围、地质条件、覆岩岩层移动变形破坏规律等进行论证分析,对各煤层开采造成的覆岩破坏程度及水体下开采的可行性、安全性进行了评价。结果表明,永胜煤矿各煤层水体下开采是可行的,可达到经济、合理地采出水体下煤炭资源的目的。     

断层对水体下采煤的影响及其防治

通过大量的有限元模拟研究和相似材料实验 ,系统地揭示了断层对水体下采煤的影响规律 ,回归出了一套由断层引起的导水裂缝带高度增长率计算公式 ,并由实例进行了验证 ,此外 ,还提出了一套水体下采煤时防治断层的新措施     

基于层次分析-模糊聚类分析法的导水裂隙带发育高度研究

为了较全面地考虑煤层顶板导水裂隙带发育高度的影响因素,在结合大量生产实践的基础上,分别从开采厚度、开采深度、工作面斜长、岩石抗压强度、岩层组合特征等因素进行分析,对各影响因素构造了影响指标并进行量化,采用层次分析法研究影响因素的权重,采用模糊聚类分析法对工作面的裂隙带发育高度进行聚类。10个工作面的数据验证结果表明:开采厚度是影响导水裂隙带发育高度的主要因素之一,其他几个因素也是影响导水裂隙带发育的主要因素。研究所得结果与经验值和实测值都基本相似,说明本文选取方法是合理的,为煤矿预测煤层顶板裂隙带发育高度提供了一种新的方法。     

地面直流电法在煤矿防治水中的应用

近年来,煤矿水害问题一直是影响煤矿正常生产的难题,煤矿防治水工作和矿山水文地质工作已成为煤矿急需解决的问题.主要介绍的直流电法是为煤矿防治水工作提出指导性意见,通过布置在地面的所有电极对地层进行电阻率采集,进而在二维电阻率反演软件中得到二维电阻率断面图,较为直观的反应地下赋水情况,通过现场的实际的工作,圈定了导水裂隙带、采空区积水的范围,为煤矿防治水工作提供了准确信息.     

外来系地层下开采覆岩裂高发育特征研究

以新集二矿外来系地层下13 1煤1307试采面开采的覆岩组合特征及工程地质特征分析、覆岩破坏理论研究和井下电法成像观测验证, 初步总结出外来系地层下13 1煤开采覆岩裂高发育特征。为以后13 1煤开采时, 防水煤岩柱的合理留设提供可靠的理论和实践依据。