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。     

南凹寺煤矿采空区垂向“三带”分布范围数值模拟研究

以南凹寺煤矿30405工作面为研究对象,利用计算机数值模拟的方法研究采空区上覆岩层“三带”分布规律,研究结果表明,该采面垮落带分布范围为采空区上方0~15 m左右,裂隙带分布范围为15~40 m左右。同时,利用理论计算对数值模拟结果进行验证,理论计算结果表明垮落带高度为(9.5±2.2)m、裂隙带高度为(37±5.6)m,两者数据基本吻合,说明计算机数值模拟结果真实可靠。     

采空区下近距离煤层综采工作面支架载荷分析

基于采空区下近距离煤层采高和顶板岩层结构,按照支架的力源将采空区下近距离煤层开采时顶板分为"直接顶岩层+垮落带岩层"、"直接顶岩层+垮落带岩层+裂隙带岩层"、"直接顶岩层+基本顶岩层+垮落带岩层"、"直接顶岩层+基本顶岩层+垮落带岩层+裂隙带岩层"4种类型。针对不同类型顶板结构,运用相应的力学模型分析其支架-围岩关系,计算采空区下近距离煤层工作面载荷,确定支架的工作阻力,给出定量的计算公式。     

浅埋煤层大采高超长工作面垮落带高度的研究

通过对不同采高、不同长度、不同支护强度的浅埋大采高超长工作面进行理论分析及数值计算分析,对工作面顶板垮落带高度进行总体研究.结果表明:1)顶板垮落带高度随着采高及工作面长度的增大而呈指数增大;但是工作面长度对垮落带的影响较小.2)给出了采高、面长的单因素及双因素对顶板垮落带高度的影响的回归公式.3)通过对比分析,本文公式比传统的顶板冒落带高度公式更接近大采高工作面的实测规律,因此更能给采煤工作面选择合适的支护措施提供技术保障.     

复合顶板厚煤层综采工作面“三带”动态分布研究

煤层开采过后上覆岩层中形成"上三带",了解复合顶板厚煤层覆岩的三带分布状况对瓦斯抽采、覆岩运动、隔水开采等具有重要的意义。采用理论计算、现场实测分析和UDEC数值模拟等方法,确定余吾煤业S1202工作面覆岩的三带分布状况,为其瓦斯抽采提供理论依据。研究表明:在垂直方向上,垮落带与裂隙带的分界点在29.5~33.4 m之间,裂隙带的高度(垮落带以上)在60~64 m之间。     

回采工作面采空区煤炭自燃三带范围研究

为防治采空区自燃火灾发生,采用测定采空区温度和氧气浓度相结合方式对2324工作面采空区煤炭自燃三带进行了现场实测,得到了2324工作面采空区自燃三带宽度范围,并确定了工作面最小极限推进度。结果表明,2324工作面采空区三带范围为散热带小于11.82 m;自燃带11.82~65.90 m;窒息带大于65.90m,工作面回采时最小极限推进度为43 m/月。     

综放工作面垮落带高度测定方法研究

为解决高瓦斯矿井综放工作面垮落带高度难以精确测定,造成工作面两端头难维护、预抽钻孔终孔位置难以确定等问题,依据工作面采动后顶板岩层破断垮落、弯曲下沉对采空区煤层底板施加压力的情况,结合采空区上覆各岩层的厚度和密度,提出了垮落带发育高度的测定方法。以大平矿N1S2综放工作面为例,现场测试结果表明：利用该测定方法测得的垮落带高度为88.65 m,钻孔冲洗液法测得的垮落带高度为88.20 m,二者绝对误差仅为0.45 m。     

厚煤层工作面采空区自燃"三带"分析与防治技术

针对某矿3801工作面采空区可能存在的煤自燃问题,采用现场测定与理论分析的方法对工作面采空区自燃"三带"进行了研究.研究结果表明:由支架切顶线到采空区25 m为散热带,由采空区内25～125 m为氧化升温带;向采空区125 m范围以外为窒息带.在此基础上,确定工作面最小安全推进速度为3 m/d,并提出了注氮与封堵相结合...     

大采高煤层综采工作面采空区自燃"三带" 立体分布规律研究

为了探索大采高煤层综采工作面采空区自燃"三带"在不同高度下的分布规律,以马泰壕煤矿3102综采工作面为研究对象,构建了工作面采空区自燃"三带"立体取样分析系统。通过分析氧气、一氧化碳、二氧化碳等煤自燃指标气体变化规律,对采空区不同高度下自燃危险性区域进行了划分。通过建立数值模型,利用数值模拟软件进行验证,确定了采空区立体自燃危险性区域。研究结果表明:大采高煤层综采工作面采空区"自燃带"沿垂直高度上逐渐变宽,自燃危险性区域变大。在采取注氮、注浆、注三相泡沫等防灭火措施时,应提高灌注高度、扩大灌注范围。     

大采高综采面采空区自燃三带划分及危险性分析

通过对红柳煤矿I010204大采高综采工作面的观测,得到了采空区内气体、温度在工作面推进中的动态分布,结合大型煤自然发火试验数据及工作面开采情况,确定了采空区自燃"三带"的范围及工作面不发生自燃的最小推进度,据此对采空区自燃危险性进行了预测。     

马堡矿8204工作面覆岩“三带”高度数值模拟研究

根据马堡矿8204工作面实际情况,建立了工作面三维立体数学模型,运用Flac数值模拟软件对采场顶板逐步破坏及垮落带和裂隙带随工作面的推进动态变化过程进行数值模拟,得到随着工作面的推进垮落带和裂隙带的高度不断上升最后达到稳定的规律及稳定后垮落带和裂隙带的高度为11~33 m的结论。并通过现场对顶板走向长钻孔抽采效果的监测结果判断模拟结果与实际高度基本相符,为马堡矿邻近层瓦斯抽采提供了可靠的理论依据。     

大采高工作面采空区覆岩“三带”高度判定研究

为解决大采高工作面采空区瓦斯积聚涌出难题,基于采空区覆岩"三带"对瓦斯涌出量的直接影响,开展对覆岩三带高度确定的研究。综合运用经验公式理论计算、UDEC数值模拟分析及现场实测等方法,对宝马煤矿2301大采高工作面采空区覆岩"三带"高度进行了系统分析。现场实测结果与数值模拟结果相似度较高,而与经验公式计算结果相似度较低。对于2301大采高工作面,采用数值模拟方法来确定其采空区覆岩"三带"高度更为合适。该大采高工作面裂隙带最佳抽采位置为与3号煤层顶板垂直距离为24~30m的区域。     

综采工作面采空区自燃三带划分研究

针对王庄煤业3508综采工作面采空区煤层自燃防治,通过对3号煤层进行程序升温热解实验,得出将CO为标志性气体,C_2H_4可作为辅助性指标来判断煤层自燃情况。同现场束管监测和数值模拟采空区氧气浓度变化,确定了3508工作面采空区三带影响最广范围散热带:0～80 m;自燃带:80～140 m;窒息带:大于140 m; 3508工作面安全推进度为1.2 m/d。     

水体下采面“上三带”高度计算分析

为验证芦沟井田区域水体下采煤工作面“上三带”高度,在已回采结束的水体下采煤工作面地表施工煤层顶板“上三带”钻孔,完成了钻孔取心,水文观测、RQD值统计等各项工作,得出“上三带”高度。并利用经验公式计算出煤层顶板“上三带”高度值与钻孔实测值对比分析,确定了适合芦沟井田区域煤层顶板垮落带、导水裂缝带高度的计算公式,确保了矿井的安全生产。     

采空区上覆岩层破坏高度的预测

煤矿开采后采空区上覆岩层由上而下依次形成垮落带、裂缝带和弯曲下沉带。采用井下钻孔的方法对大佛寺煤矿采空区上覆岩层现场观测,得出了垮落带和裂缝带的发育高度,并理论推算出了其发展规律的二次预测模型。预测结果表明:从距回风巷10m的位置处起,垮落带开始发育,其最大高度距煤层顶板约为0～1.3m,裂缝带最大高度距离煤层顶板27.6m,该模型的获取为大佛寺40106工作面煤的自燃防治及高抽巷瓦斯抽放提供了重要的理论依据。     

蒙祥露天煤矿采空区垮落高度分析与采空区处理方法

露天煤矿采场内井工开采的小煤窑形成的采空区,由于挖掘高度和宽度、煤层顶板岩层强度的不同,采空区的垮落高度、范围、形状各异,在蒙祥露天煤矿开采过程的实践中,分析出特定条件下采空区垮落形状,并依据特定条件,总结出1套钻孔探测垮落高度位置和现场计算实际安全厚度的计算式。