急倾斜煤层开采与开拓巷硐群扰动效应数值模拟分析

针对王家山煤矿急倾斜煤层开采与开拓巷硐群工程越界对地方煤矿安全开采问题,建立了急倾斜煤层开采与开拓巷硐群数值计算模型,分析了覆岩移动变形与应力演化规律。研究结果表明：急倾斜煤层开采,采空区上方煤层先破坏、垮落,顶板沿层理面法向发生弯曲、离层,采空区上部煤体先垮落,呈拱形结构,抑制了上覆煤岩体向采空区的垮落和移动;工作面采高5.2m,顶板发生垮落,底板也会发生滑移,顶板一侧的沉陷大于底板一侧的,在底板一侧出现断崖式现象,但垮落带发育高度小于工作面距井田边界的距离;巷硐群最大位移均发生在泥岩、煤层等软弱岩层以及断层破碎带区域,其扰动效应增加;在软弱岩层时巷道最大影响圈边界增加,影响边界贯通,但最大裂隙带高度为11.5m,裂隙带上脚未发育至井田边界标高。因此,工作面开采与开拓巷硐群对地方煤矿开采没有影响。     

急倾斜煤层底板巷道破坏因素探讨

通过对急倾斜煤层底板巷道变形、破坏的数值计算发现 ,急倾斜煤层与水平煤层相比 ,受底板附加支承压力的影响较小 ,底板巷道变形、破坏主要是由于煤层开采后底板卸载 ,形成悬空面造成岩层移动引起的。分析结果表明 ,受采动影响岩层在底板中形成岩层移动活跃区 ,其大小取决于煤层倾角、岩石力学特性以及开采深度等 ,而与采区长高比大小关系不大。     

急倾斜煤层底板巷道破坏因素探讨

通过对急倾斜煤层底板巷道变形、破坏的数值计算发现，急倾斜煤层与水平煤层相比，受底板附加支承压力的影响较小，底板巷道变形、破坏主要是由于煤层开采后底板卸载，形成悬空面造成岩层移动引起的。分析结果表明，受采动影响岩层在底板中形成岩层移动活跃区，其大小取决于煤层倾角、岩石力学特性以及开采深度等，而与采区长高比大小关系不大。     

煤矿开采引发地表变形的动态测量方法探析

地下煤层采出后采空区顶板在重力场及其上覆岩、土体的作用下会沿着层理面法线方向移动。随着工作面推进,顶板岩层端部开裂,在岩层中部开裂还很少的情况下顶板岩层整体切断垮落。文章根据不同时间所测得的各类地表变形的现状特征,分别做出每个观测对象对应观测时间井下开采与地表变形现状的二维坐标关系图。     

煤层倾向对山区地形开采岩层及地表移动的影响分析

山区地形条件开采造成的岩层及地表的移动变形受到地表坡度的下滑影响,煤层倾角亦对地表移动变形产生影响。煤层倾向和地表坡向的关系,对于山区开采地表移动变形具有重要的影响。应用数值软件UDEC模拟了不同煤层倾向和地表坡向关系条件下开采的岩层及地表移动,分析了煤层倾向和地表坡向相互作用对地表移动变形的影响,为山区安全开采提供借鉴。     

地表和岩层沿断层面移动与变形的实践和认识

在一般情况下,断层破碎带是岩层中的应力集中带。我们在开采淮南煤田舜耕山区煤层的实践中逐步积累和模索出了地表和岩层沿断层面移动的一般规律,并将它用于指导开采井筒和工业广场煤柱、铁路站线煤柱等方面,收到了良好效果,现将我们肤浅认识作如下粗略介绍。     

急倾斜煤层开采非连续变形的相似模型实验研究

与缓倾斜煤层开采相比,急倾斜煤系地层常隐含软弱夹层,其露头容易出现台阶和裂缝;与切割岩层的结构比较,层间软弱面并不对移动盆地起全局控制作用,而只产生局部影响。通过综合考虑急倾斜地层与层间弱面两个因素,阐明了急倾斜煤层开采地表非连续变形的发生条件;采用相似材料模型实验,研究了岩层垮落、弯曲、离层的方式和形态;提出了急倾斜煤层开采岩层的层梁移动模式;揭示了地表非连续变形的形态特征和变形机理,为进一步研     

煤层开采厚度对移动角影响的计算

随着煤炭生产的发展和岩层移动资料的积累,人们日益认识到,在正常的地质条件下,岩层移动角不仅是岩层倾角和岩层物理力学性质的函数,而且是煤层开采厚度和开采深度的函数。为了探讨煤层开采厚度与岩层移动角的关系,本刊1979年第二期刊登了曹宝良同志《煤层开采厚度对移动角     

浅埋煤层大采高综采面地表移动规律研究

通过对张家峁煤矿15201试采工作面大采高综采面地表移动进行了实测,揭示了浅埋煤层大采高(6.3 m)在工作面推进过程中地表岩层的移动规律,并分析了由于上覆松散层厚度变化时周期来压期间的破坏和动载机理,得出了浅埋煤层大采高综采面开采后地表岩层移动规律,为类似煤层赋存条件的矿井开采提供了理论基础。     

多媒层采区岩移及内部应力的模拟研究

本文采用相似模拟试验和光弹性模拟试验相结合的方法对某矿多煤层采区同采条件下,下部煤层开采对上部煤层开采的影响规律进行了模拟研究,得出下部煤层开采时上覆岩层移动及变形规律,有关岩层移动参数,上部煤层巷道变形预计方法和三组四层煤同采时应力分布及影响范围。     

多煤层采区岩移及内部应力的模拟研究

本文采用相似模拟试验和光弹性模拟试验相结合的方法对某矿多煤层采区同采条件下 ,下部煤层开采对上部煤层开采的影响规律进行了模拟研究 ,得出了下部煤层开采时上覆岩层移动及变形规律、有关岩层移动参数、上部煤层巷道变形预计方法和三组四层煤同采时应力分布及影响范围。     

上行开采厚硬层间岩层移动变形数值模拟分析

煤矿采用上行开采方式时,层间岩层移动变形规律是决定上行开采可行性的关键因素。以同家梁煤矿为工程背景,研究上行开采厚硬层间岩层移动变形问题,结合煤层赋存条件、煤层开采情况及层间岩层物理力学性质和特征等相关因素,对8#煤层上行开采层间岩层的移动变形规律进行数值模拟分析。结果表明位于上行开采工作面后方岩层随工作面推进竖向位移变大,位于工作面前方岩层竖向位移先增大后减小;随岩层深度增加,岩层受上行开采工作面二次采动影响程度变小,岩层的竖向位移和塑性破坏区域范围减小。研究成果为判定上行开采可行性提供理论依据。     

浅埋薄基岩煤层覆岩应力效应及变形破坏分析

研究浅埋薄基岩煤层开采后在采空区上方形成的导水裂隙带范围对保水开采具有重要意义。基于煤层开采后地表移动和岩体内部移动的内在联系,采用随机介质方法,将地表移动的基本参数应用于岩体内部移动规律的研究中,建立了上覆岩层移动变形力学模型,推导了煤层开采后采空区上方岩层内的位移、应变和应力的数学表达式,分析了上覆岩层变形破坏的影响因素和破坏力学机理。在此基础上,给出了浅埋薄基岩煤层开采覆岩隔水层的破坏判据,为浅埋薄基岩煤层保水开采提供理论依据。     

急倾斜中厚煤层顶板破断特征及覆岩移动规律研究

为了研究急倾斜中厚煤层综采工作面开采过程中顶板破断特征、覆岩垮落规律及支架受力情况，以石洞沟煤矿31111工作面为工程背景，采用相似模拟实验研究了急倾斜中厚煤层矿山压力与岩层移动规律，获得急倾斜煤层开采顶板、底板、支架的应力分布规律，顶板岩层断裂与移动规律，并揭示了急倾斜煤层开采基本顶断裂的“厂”型结构；同时还进行了采动影响下采区巷道矿山压力与显现研究，获得急倾斜煤层群开采下部煤层采区巷道合理布置的区域。研究成果为该矿31111工作面综采液压支架选型、工作面岩层控制以及下部煤层采区巷道位置选择提供了重要参考依据。     

急倾斜煤层开采地表移动预计的空间转换方法

提出了急倾斜煤层开采岩层滑移空间理论模型和地表移动预计的空间转换计算方法。根据岩层受力变形特点和破坏机理,急倾斜煤层开采上覆岩层存在楔形破坏区和滑移变形区。楔形破坏区内岩层的弯曲变形为滑移变形区内岩层提供移动空间,即滑移空间。滑移空间决定了地表下沉盆地的形态。将急倾斜的开采空间转换为近水平的滑移空间,可直接利用概率积分法的理论和参数来计算急倾斜煤层开采地表移动变形,较好地解决了急倾斜煤层开采地表移动预计问题。     

大采高浅埋煤层开采地表移动变形特征研究

 大采高浅埋煤层开采地表地表移动变形具有一定的特殊性,在对韩家湾煤矿2304工作面开采地表移动观测的基础上,确定了韩家湾煤矿开采岩层移动参数,分析了影响采空区地表裂缝形成的主要因素,给出了厚松散层浅埋煤层开采地表移动变形破坏规律。为今后矿井“三下”开采以及保护煤柱的安全合理留设提供相关参数与科学依据。     

山地下煤层开采地表移动变形规律分析

针对山地下煤层开采地表下沉测量预测困难的问题,采用数值模拟、理论分析和现场实测方法,对山地下煤层开采地表移动机理、移动变形特征进行研究。研究表明:1)山地煤层开采地表岩层极易受坡度因素影响,稳定性变差出现沿坡面下滑现象,地表位移增加滑移分量;2)山地地表下沉曲线有明显相关性,随山地坡度增大,开采后地表下沉量增大、下沉曲线斜率增大,地表坡度出现变化时,下沉曲线同时出现拐点;3)持续开采后地表受采动影响范围增大,地表出现水平位移的正负值交替,正值位于山坡顶部,分布范围相对较小,负值位于山体及谷底,分布范围较大。     

厚松散层下开采沉陷预测模型的研究及应用

根据岩层移动分层传递的观点,以综采面支承压力分布规律研究成果为基础,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下煤层开采沉陷预测模型.并利用该模型预测了谢桥矿8#煤层和6#煤层不同深度、不同工作面宽度的2个工作面开采沉陷值,得出相应的结论.     

采空区上覆岩层的移动与裂隙带残留煤体的回采

根据现场实测资料,分析了缓倾斜煤层开采后,采空区上覆煤岩层沿走向和倾向的移动特征,提出了裂隙带残留煤体开采的依据,并通过回采实践,论述了开采方案的可行性。     

采空区积水对同煤层邻近工作面开采的影响

通过对防水煤柱计算和煤层开采后上覆岩层移动分析,进行了评估采空区积水对同一煤层邻近工作面开采的影响。