用声波测试技术确定煤层开采后底板破坏深度

声波测试技术是以人工的方法向介质辐射声波，通过观测声波在介质中的传播情况和特性来获得介质的内部情况。该项技术在工程领域应用较广，但用在煤矿底板破坏深度测试的工程实践还较少。为确定煤矿工作面开采后底板的破坏深度，以山东省田庄煤矿11703工作面为研究对象，运用声波(主要是剪切波)测试技术对该矿工作面17煤开采后底板破坏的深度作一研究，为今后此项技术在煤矿中的运用做了初步的探讨。     

煤层采后围岩破坏规律的声波CT探测

论述了淮南孔集矿－250m水平西二、西四采区A组煤试采过程中,在地面与煤矿井下巷道之后,采用声波CT方法,根据不同岩石物理力学性质对声波波速传播的差异性原理,对煤层采后顶板破坏最大导水裂隙带高度和底板破坏深度等围岩变形破坏情况进行探测和解释,所得参数经钻探验证证实。为煤矿的防治水和安全生产提供了科学的依据。     

煤层底板破坏深度研究

受工作面回采的影响,布置在巷道底板以下不同深度应力传感器的应变量均发生了变化,埋深不同,应力变化的幅度不同,采动对底板应力影响的程度与监测应力传感器距回采工作面的距离密切相关。     

利用跨采石门测试煤层底板破坏深度

本文阐述利用跨采石门测试煤层底板破坏深度的方法，文中对测试的围岩变形、矿山压力、围岩裂缝宽度、涌水情况等资料进行了分析研究，并得出了底板不同深度应力大小，底板岩层移动规律和破坏深度。该研究结果为本矿深部合理布置巷道和安全开采提供科学依据。并可供地质开采条件与之类似的矿井参考。     

缓倾角煤层开采顶底板破坏特征CT探测

通过对淮南谢二矿深部缓倾角煤层开采过程中顶底板岩层破坏特征的震波探测和数据处理，从而研究煤层采动所引起的围岩破坏规律，同时结合对相关石门的调查与探测结果进行对比分析，做出解释，为煤层的开采提供科学的技术参数，以保障矿井安全高效生产。     

煤层开采底板破坏深度的动态模拟

本文运用ＡＤＩＮＡ有限元程序对薄煤层（厚１．１５ｍ）开采后底板岩体的破坏深度进行了数值模拟，探讨了断层对破坏深度的影响，其计算结果与地质雷达探测结果是一致的，可作为底板突水预测预报的依据。     

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。     

煤层底板破坏深度的应变法研究

为了评价具有大导升高度煤层底板在采动过程中是否会造成导升高度与破坏深度对接而发生突水,采用应变法对刘家梁煤矿底板的采动破坏深度进行监测,获得了底板破坏深度的参数,正确地评价了刘家梁煤矿5124工作面底板突水的危险性。这一方法探索了应变测试底板破坏深度的途径,具有一定的推广价值。     

煤层底板采动破坏特征的研究

根据地应力测量数据 ,研究了显德汪煤矿 9# 煤层底板岩体应力分布规律 ,并进行了三维有限元数值模拟 ,得到了 9# 煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。     

采高对煤层底板破坏深度的影响

随着埋深增大,原底板破坏深度经验公式对不同采高工作面底板破坏深度的预计误差增大。以赵固二矿为背景,通过有限元数值计算方法对底板破坏规律进行研究、采用矿井对称四极电剖面法对不同采高底板破坏深度进行实测并运用Spass软件对4个底板采动破坏影响因素与底板破坏深度的关系进行多元统计回归分析。研究得出,煤层埋深较大时采高对底板破坏深度的影响明显;随着采高的增大,底板垂直应力减小,围岩竖直位移增大,位移等值线梯度减小,底板破坏深度增大;考虑采高因素的底板破坏深度线性回归公式对煤层开采工作面底板破坏深度的预计准确率高,适用性强。     

杨村煤矿综采条件下薄煤层底板破坏深度的实测与模拟研究

通过2个监测钻孔8个应变传感器探头组成的现场应变实测系统实测应变增量的变化曲线,研究了兖州煤田杨村煤矿下组煤16上薄煤层底板采动变形破坏的深度及其受采动煤壁前方影响的范围。结果表明：16上煤底板破坏深度介于8.4~10.1 m;而运用FLAC3D进行底板变形破坏数值模拟得出的底板下塑性区破坏深度为9.1 m,与实测结果差别不大。     

煤层底板采动破坏特征研究

根据地应力测量数据，研究了显德汪煤矿9号煤层底板岩体应力分布规律，并进行了三维有限元数值模拟，得到了9号煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。     

深部倾斜煤层采动底板破坏演化特征分析

为研究深部倾斜煤层底板破坏特征及破坏深度,以羊东煤矿8469工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,对煤层采后底板应力分布规律、塑性区发育特征及破坏深度进行了研究。通过数值模拟与理论分析可知:煤层开采后,作用在周围煤岩体上的支承压力产生不同的应力分区。沿煤层走向方向,应力呈对称性变化,形状近似马鞍状,在工作面两端处产生应力集中;沿煤层倾向方向,倾斜剪切力的存在使底板岩体由采动破坏转变成滑移破坏,塑性破坏区和应力变化大致呈勺型分布形态,最大应力集中区出现在工作面下侧。随着工作面向前推进,底板破坏范围相应增大,但推进255m后,破坏深度不再增加。现场实测表明,底板浅部岩层最早受到扰动,且受到的扰动程度最高。扰动范围随最大注水量的减少而增加,在底板下25m范围内的岩层受影响较小。由此可知,该工作面底板破坏深度为25.0～29.2m。     

三软煤层综放回采巷道底板变形破坏实测

为了研究郑州矿区采动底板变形破坏情况,对郑州矿区超化煤矿22121(东)综放工作面上下巷道钻场所布置钻孔的应变实测,得出了三软煤层巷道底板采动变形破坏的深度、层位及其受采动煤壁前方应力峰值的宽度和影响的范围,受超前应力集中的影响,下巷的变形破坏深度和程度均大于上巷.研究结果表明,在正常采动情况下厚的软煤和软底对应力和变形的传播具有一定的缓冲作用,主采煤层底板中段灰岩组(L7和L8灰)对应力分布和变形破坏起到了重要控制作用.     

煤层底板导水破坏深度的灰色BP神经网络预算模型

在综合分析影响煤层底板导水破坏深度因素的基础上,应用灰色关联理论筛选预测指标,建立底板破坏深度的灰色BP神经网络计算模型。该模型采用全国典型突水范例和实测数据作为训练样本和测试样本,对实测值、BP和灰色BP神经网络模型计算值进行对比分析。实例分析表明:应用灰色理论筛选指标考虑因素更加全面,结合神经网络预算结果更为接近实际,该模型为承压水上安全采煤提供了科学依据。     

联合反演在煤层顶底板岩性预测中的应用

为了提高煤层顶底板岩性预测的精度,首先进行了含煤地层波阻抗反演,利用煤层在波阻抗体上表现为异常低值、灰岩在波阻抗体上表现为异常高值的特点区分了煤层和灰岩;针对剩余的砂泥岩混合岩性体,由于自然伽马曲线对砂岩和泥岩极其敏感,因此采用自然伽马拟声波反演的方法得到了自然伽马体,从而有效地区分了砂岩和泥岩,实现了煤层顶底板岩性的精确预测。因此,采用波阻抗反演和拟声波反演联合的方法能够有效预测煤层顶底板岩性。     

带压开采煤层底板破坏深度研究

底板破坏深度影响底板注浆改造层位的选择,采取钻孔压水试验、声波测试、钻孔窥视3种实测技术手段,选择桑树坪煤矿下组煤3105工作面进行底板破坏深度综合测试。研究结果表明,钻孔压水试验测试显示底板破坏深度为14.9 m,声波测试显示底板破坏深度为14.7 m,钻孔窥视显示底板破坏深度为15 m,声波测试结果真实合理地反应了工作面回采过程中底板岩层应力、应变变化规律,最终综合评价3105工作面底板破坏深度为15 m,可应用于同一采区其他工作面,为底板注浆加固层位选择提供了技术参数。     

煤层底板气体流动数值模拟

煤层底板灰岩赋存大量瓦斯且情况复杂,使得瓦斯喷孔事件造成的瓦斯超限事故严重威胁正常工作生产。为了深入了解煤层底板灰岩瓦斯赋存情况,采用Fluent模拟软件模拟失踪气体探测潘二矿1煤底板灰岩的连通性及岩溶发育情况,根据接收的SF6气体时间与流量,确定现场灰岩空间以及漏风通道的分布情况,分析影响灰岩中瓦斯赋存的主要因素。     

葛泉矿带压开采下组煤底板破坏深度探测研究

针对葛泉矿底板加固条件下带压开采下组煤的情况,依据采场底板不同深度应变监测值随工作面推进发生的变化情况,分析了葛泉矿首采工作面煤层底板岩体受采动破坏的情况,确定底板破坏深度为12.5 m。