煤层群混合开采采动裂隙发育规律研究

鉴于煤层群开采采动裂隙的发育规律对于顶板控制具有重要影响,以贵州松河煤矿煤层群混合开采生产地质条件为背景,通过相似物理模拟,研究了煤层群混合开采过程中覆岩裂隙的发育规律。研究表明：煤层群采用混合开采顺序时,覆岩裂隙的发育程度受煤层群复合厚度、层间距、开采顺序的影响;煤层群下行开采时,下层煤开采将导致上层煤裂采比增大,煤层群上行开采时,上层煤开采后裂采比相对较小,但会引起邻近下层已开采煤层顶板内裂隙继续发育,使其裂采比增大;裂采比和煤层复合厚度之间呈对数关系,裂隙发展高度和煤层顶板下沉量之间呈三次多项式关系。研究结果可为煤层群混合开采顶板控制设计提供理论依据。     

建筑物下煤层群房柱式开采的影响因素

分析了煤层埋深、煤层群间距、上覆岩层弹性模量等因素对煤层群房柱式开采的影响,说明了房柱式采煤法在煤层群开采条件下应用的可行性。连续采煤机房柱式采煤法,对于解决我国面临的日益严重的建筑物下煤层群开采问题具有重要的意义。     

近距离煤层群下行开采矿压规律研究

针对近距离煤层群上部煤层开采容易导致下部煤层开采区域的顶板结构及应力环境发生变化的情况,通过采用通用离散元数值模拟软件UDEC,对近距离煤层群在上部煤层开采完后围岩的应力分布规律及底板破坏情况进行模拟研究,为下部煤层开采时的顶板控制设计提供科学依据,对类似开采条件的近距离煤层群下行式开采具有一定的参考意义。     

上行开采近距离煤层群的探讨与应用

通过对上行开采近距离煤层群的探讨与应用,总结出了影响上行开采近距离煤层群的主要因素和机理,证明了上行开采近距离煤层群是可行的。     

近距离煤层群二次卸压开采瓦斯富集区分布研究

近距离煤层群保护层开采后,邻近煤层瓦斯得到卸压释放,但二次卸压煤层开采时仍存在瓦斯富集区。以金佳矿煤层群二次卸压开采为对象,通过相似模拟试验裂隙发育的变化情况来研究二次卸压开采随工作面推进瓦斯富集区的分布和变化规律,确保矿井煤层群的安全续采。     

泉店煤矿近距离煤层群联合开采方式的实现

为实现近距离煤层联合开采,分析了开采工作面采动岩层底板移动与超前破坏区间相互作用的关系,提出了近距离煤层群联合开采常规错距开采模型。从理论上给出近距离煤层群联合开采下的工作面合理错距计算公式,避免因上、下煤层工作面间距设置不合理,造成上下采场不能正常开采的情况。     

近距离煤层群上行开采可行性探讨

为遵循“一矿一面”的现代化矿井建设原则,根据某煤矿煤层群实际情况,对矿井煤层群合理的开采顺序进行分析,该煤矿煤层群单一的下行开采方式有其局限性,3-1煤将采用上行方式开采,通过UDEC2D数值模拟及理论分析,证明了煤层群上行开采的可行性。     

近距离突出煤层群开采保护层优化选择

鉴于容光煤矿近距离突出煤层群开采保护层存在的问题,对矿井可采煤层瓦斯、煤层赋存进行分析,对开采保护层进行优化选择,同时对在保护层开采时瓦斯治理、开采技术条件和矿井产能等方面的可行性和优势进行论证,确定适合矿井突出煤层群开采的保护层,为实现矿井瓦斯有效治理、安全高效生产奠定基础。     

近距离煤层群开采过程中上覆煤层采空区气体变化规律

近距离煤层群开采过程中邻近层之间产生大量相连通的裂隙,采场情况十分复杂,并伴随不同煤层间因通风引起近距离煤层群漏风,在研究漏风规律过程中,煤矿工程现场煤层群采空区漏风规律与单煤层开采漏风规律有很大区别,开采过程中采空区气体的分布规律也更加复杂,给采空区煤层自燃预测预报带来了困难。通过理论分析、现场监测相结合的方法研究近距离煤层群开采过程中上覆煤层采空区气体变化规律,为制定采空区煤自燃预防措施提供科学依据。     

突出煤层群保护层选择及开采程序优化

贵州织纳矿区属突出煤层群开采,开采程序不合理是制约该矿区区域瓦斯高效治理的核心问题。肥田煤矿是矿区典型的突出煤层群开采矿井,选择6号煤层作为保护层,采用下行式开采程序。但是矿井建设过程中6号煤层瓦斯灾害严重,煤巷掘进进度缓慢,采掘接替紧张。针对肥田煤矿突出煤层群瓦斯灾害存在问题,从宏观区域瓦斯治理理念出发,提出“组间上行、下煤组下行、上煤组上行”的开采程序,确定矿井突出煤层群开采的保护层,并对保护层开采时区域瓦斯治理及实现设计产能的可行性进行分析,为实现矿井区域瓦斯治理步入良性循环和安全高效生产奠定基础。     

双系煤层群开采覆岩破裂演化规律

针对大同矿区双系煤层群的赋存特征及石炭系3-5#煤层开采的条件,通过相似材料模拟实验的方法,研究双系煤层群开采条件下坚硬顶板破断运动规律,观测坚硬岩层的破断形式和扩展范围;监测围岩应力分布,分析双系煤层群多次采动过程中顶板应力分布规律,为双系煤层群安全高效开采提供理论指导。     

浅埋煤层群裂隙演化规律及组合承载结构载荷研究

浅埋煤层群高强度开采导致承载岩层破断形成组合承载结构，使覆岩裂隙分布形态复杂化，并对地表造成严重损害。为了研究浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律与承载岩层承载结构关系及承载岩层保持稳定的支架工作阻力，以陕西北部神府矿区韩家湾煤矿2-2和3-1煤开采为研究背景，通过现场观测及相似模拟试验得到煤层群开采裂隙演化规律、承载岩层组合承载结构及两者相互关系，采用理论计算的方法建立了组合承载结构力学模型，研究组合承载岩层保持稳定的支架工作阻力。研究表明，煤层群开采覆岩裂隙演化过程可划分为4个阶段，分别为上煤层开采快速增长阶段、上煤层开采平稳增长阶段、下煤层开采快速增长阶段、下煤层开采稳定增长阶段；不同承载结构导致地表产生不同的裂隙演化形态及沉降特征，“台阶岩梁”结构地表产生台阶下沉，“铰接岩梁”结构地表产生连续下沉；通过地表沉降形式可间接判断上煤层承载岩层破断结构，由层间岩层充填率和采高得到了下煤层承载岩层破断结构，并揭示了浅埋煤层群开采承载岩层破断组合结构分为“台阶-铰接”结构、“铰接-铰接”结构、“铰接-台阶”结构、“台阶-台阶”结构的组合形态。由承载岩层破断组合结构建立了浅埋煤层群开采承载岩层承...     

近距离高瓦斯煤层群开采立体瓦斯治理技术研究

针对鸟海能源公司近距离高瓦斯煤层群具体情况,在对9#煤层开采底板破裂规律、9#煤层开采顶板三带数值模拟、9#煤层开采时工作面瓦斯涌出等进行分析和研究的基础上,根据乌海能源公司瓦斯治理装备的配备情况,提出了近距离高瓦斯煤层群开采立体瓦斯治理技术,解决了9#和10#煤层开采时的瓦斯治理问题,可为其他类似地质和瓦斯赋存条件下的矿井瓦斯治理提供参考.     

缓倾斜煤层群上行开采的可能性及其合理运用的分析

从我国煤炭资源的赋存情况看,缓倾斜煤层群占有较大的比例.据1979年全国统配煤矿的统计资料,缓倾斜煤层群生产的产量占煤炭总产量的82.24%.因此,研究缓倾斜煤层群的开采程序,对我国煤炭工业的发展和产量的迅速增长,有着非常重要的意义.过去,生产矿井在缓倾斜煤层群开采中常遇到的一个复杂问题,就是开采程序问题.井下煤层被开采后,由于顶板冒落下沉,将对上覆岩层产生破坏,因此,在矿井采用陷落法开采煤层群时,为了不丢失煤炭资源,必须遵照先开采上一煤层,后逐层向下的所谓下行开采程序进行.     

极近距离煤层群上位煤层开采底板破坏深度研究

以大同矿区云冈矿极近距离煤层群开采条件为背景,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了极近距离煤层联合开采时上位煤层开采后的底板破坏深度。研究结果表明,极近距离煤层群上位煤层开采后的底板破坏深度与煤层采高、煤层强度、上覆岩层容重、应力集中系数、底板岩层强度等因素有关,结合云冈矿的实际工程地质条件得出其底板破坏深度约为4 m。     

复杂地质条件下高瓦斯近距离煤层群开采工作面瓦斯治理技术

针对八连城矿井煤层瓦斯含量高、渗透率低复杂地质条件下近距离煤层群开采等特点,提出了立体交叉钻孔以及顶板高位钻孔抽采卸压瓦斯相结合的综合治理方案,构建了复杂地质条件下低渗透高瓦斯煤层群开采瓦斯治理技术体系,有效解决了复杂地质条件下低渗透高瓦斯煤层群开采的工作面瓦斯超限的难题。     

开滦矿区近距离煤层群上行开采可行性研究

为了对近距离煤层群上行开采的可行性进行判别,以开滦矿区近20年来上行开采实例为基础,确定了上行开采可行性的评价指标并对其进行了定量化,其中将下煤层开采后对上煤层的破坏程度分为5个等级,破坏等级越高,则上行开采越困难。在此基础上利用多元回归分析方法,以直接顶初次垮落步距、时间间隔、采动影响系数为自变量,以上煤层破坏程度为因变量,建立了近距离煤层群上行开采可行性判据。结果表明,采动影响系数越大、上下煤层开采间隔的时间越长,对上部煤层的开采就越有利。     

火烧积水区下煤层群上行式开采实证研究

榆树泉煤矿可采煤层群的上部煤层下5煤层大部分火烧,火烧区积水量较大,威胁着矿井的安全生产;同时,需要进行煤层群上行式开采。通过"三带"判断法、比值判断法、围岩平衡判断法和数理统计法进行了上行式开采可行性判断。结果表明:下7-2煤层不具备上行式开采及水体下开采的条件,下8煤层可进行局部的上行式开采及水体下开采,下10煤层可以进行全区的上行式开采及水体下开采。     

浅埋煤层群水库周边开采保护煤柱留设研究

针对神南矿区张家峁煤矿常家沟水库周边浅埋煤层群开采现状,将保护煤柱沿宽度方向划分为矿压影响区和有效隔水区,并提出对煤层群中的上煤层开采,矿压影响区采动对煤柱破坏和影响而形成的屈服区宽度,对于煤层群中的下煤层开采,煤柱留设的原则是保证上煤层的保护煤柱不受采动影响。     

近距离煤层群上行开采可行性研究与工程应用

在分析近距离煤层群上行开采机理与主要影响因素的基础上，针对传统煤层群上行开采判别方法的局限性，对上位煤层的覆岩状况与上行开采的关系进行了阐述．给出了平顶山四矿近距离薄煤层群和内蒙古酸剌沟煤矿厚煤层群上行开采的工程实例，并确定了上行开采的关键技术措施．理论分析、数值模拟和工程实践证明，上位煤层覆岩岩性及结构对上行开采有影响．研究成果扩大了近距离煤层群上行开采的应用范围，对衰老矿区遗留煤炭资源的回收和特大型现代化新型矿区的开发规划及西部矿区的生态环境保护都具有重要的意义．图1，表3，参9．