煤矿开采对公路桥的安全影响现状评价

根据山西某矿地质采矿条件及开采现状,对南一采区开采影响进行了地表移动与变形计算,给出了开采影响下公路桥地表移动变形值,结合公路桥受采动影响变形规律及公路桥抗采动变形能力与相关规程规范,评价了煤矿开采对公路桥的损害程度。结果表明,煤矿开采后引起的公路桥变形值超过了允许变形值,该公路桥将受到采动影响,且由于采动影响时间的滞后性,公路桥未来将会产生一定损害。     

煤矿开采地表沉陷预测及其防治研究

以陕西某矿4号开采煤层为研究对象,通过地质条件分析和地表移动变形现场观测,得出非充分采动条件下对地表的沉降规律,并通过FLAC^3D模拟进行验证。研究结果表明,仅有1个工作面开采时,地表下沉量很小,沉降系数为0.028,没有对地表的建筑物造成破坏;当2个工作面交替回采时,地表的沉降变形明显增大,沉降系数达到了0.15,属于非充分采动范围,不对地表建筑物造成破坏。开采工作面数量的增多不会增大地表的移动范围,使得地表下沉量和下沉速度显著增大,主要是受坚硬顶板的控制。当采深大于1.5 m以后,地表进入充分采动状态,地表建筑物将遭到破坏。研究结果阐明了煤矿工作面开采后的地表沉陷规律,也为相似地质条件矿井的地表沉降防治提供了参考。     

受采动影响桥梁后期地基沉降原因分析及处置措施

为了分析某高速公路1号桥所处地表及桥梁沉降原因,并掌握以后可能的沉降情况,进行了1号桥场地下方采空区钻探工作,对采空区覆岩垮落情况进行了分析。根据沉降观测、天气条件和钻探结果综合分析认为:1号桥产生新的较大量的沉降的原因极大可能是由于原采空区覆岩受到雨水的反复侵扰,导致之前未完全压实的区域产生新的垮落所致。为保证1号桥进行维修加固后不再受较大的地表残余变形影响,应对场地下方未垮落采空区进行注浆加固处理。     

黔阳煤矿多煤层采动地表变形破坏数值分析

为了研究黔阳煤矿采动对该地区地表变形的影响,收集了"纳雍县聂家寨黔阳煤矿采掘活动影响鉴定报告"和"贵州省纳雍煤矿区聂家寨井田黔阳煤矿勘查地质报告",现场调查了受采动影响的地表变形破坏情况。选择具有代表性的地质剖面作为数值计算剖面,采用离散元程序UDEC数值分析11200、11201、11401、11501、11203、11403、11503工作面开采后上覆岩层及地表的变形破坏情况。通过对比分析得出,每个区段首采煤层首采工作面(11201、11203)的开采对覆岩及地表的变形破坏影响最大。     

重复采动条件下沿空留巷技术研究

贵州省黔西县高山煤矿为突出矿井,目前主要开采区域在一采区,4号煤层作为主采9号煤层的保护层进行开采,在1906运输顺槽的沿空留巷技术中,存在留巷时间跨度大、受上覆1408保护层工作面采动影响等因素制约,留巷难度极大;为解决沿空留巷支护问题,根据高山煤矿煤层顶底板岩性及受采动影响后的变形特征,研究制定了部分留巷、加强顶板支护等施工方案,在沿空留巷顶板支护效果方面取得了较好成效,确保了沿空留巷的成功实施。     

煤矿厚煤层高强度开采技术特征及指标研究

在分析煤矿高强度开采现状与定义的基础上,从地质采矿条件、工作面尺寸、技术装备、推进速度、产量效率高、深厚比、覆岩与地表破坏等方面系统研究了厚煤层高强度开采的主要技术特征。基于绿色开采理念,从地质采矿技术和采动影响破坏方面研究建立了高强度开采的主要技术指标和评价体系,并采用层次分析法对采动影响破坏指标进行了分析研究。研究表明,地质采矿技术因素和采动影响破坏因素均是描述厚煤层高强度开采的重要组成部分,采动影响破坏因素是厚煤层高强度开采不可忽略的特征。研究成果可为煤矿安全高效绿色生产、采动损害与保护等提供借鉴。     

煤矿开采对安邵高速公路的影响分析

高速公路的选线主要从总体经济社会效益考虑,往往不能顾及局部地段的特殊情况。安邵高速公路自煤矿的西南翼穿过,有近500m位于井田范围内,压覆了近80.0×104t煤炭资源。因此,开展安邵高速公路下采煤研究具有重要的现实意义。系统研究了地下采煤对高速公路的影响,运用概率积分法预计高速公路的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形值,并就煤矿开采对高速公路的采动损害做出定性和定量的研究与分析,提出了应采取的安全技术措施。     

中国煤矿区煤层气开发及其技术途径

在介绍我国及重点煤矿区煤层气资源量分布利用情况以及煤矿区煤层气开发原则的基础上,分析了煤矿区煤与煤层气一体化开发的时空协调关系及煤气共采实现的技术途径。从煤层采动引起的岩层移动时空规律、煤层采动对煤层气钻井(孔)布设的影响和采煤活动对煤矿区煤层气开发的促进作用3个方面分析了煤炭开采对煤层气开发的影响;从煤层气开发对煤炭开采顺序和效率的影响、煤层气抽采对煤矿瓦斯治理的促进作用以及煤层气地面开发存在的安全隐患3个方面,分析了煤层气开发对煤炭开采的影响。最后介绍了煤矿区煤层气开发的效果,指出煤与煤层气一体化协调开发是开发和利用煤矿区2种资源,预防和治理煤矿瓦斯事故的有效途径。     

黄陵二号煤矿北二大巷群双翼采动围岩变形破坏及煤柱留设

由于巷道围岩条件不同,双翼开采与单翼开采时围岩变形破坏具有很大差异。双翼开采大巷围岩稳定性受两侧工作面采动影响,大巷围岩应力及变形具有叠加效应。文中通过理论分析及数值模拟相结合的方法,研究了黄陵二号煤矿北二大巷群在双翼采动影响下围岩应力变形的分布及演化特征,分析了大巷围岩变形及破坏机理,阐述了双翼开采对414工作面的采动影响规律,揭示了煤柱尺寸对北二大巷变形影响,最后提出了工作面合理的停采线位置。     

采动卸压下伏煤层瓦斯L型井抽采技术研究

为实现高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井受采动卸压影响的下伏煤层瓦斯抽采,以山西晋城矿区寺河煤矿3~#煤层5303工作面为研究对象,系统研究了3~#煤层采动卸压后下伏9~#煤层岩体的裂隙发育规律、应力分布特征和渗透性变化特性。数值模拟表明,工作面受采动影响垂向卸压范围可达71.43m,9~#煤层在底鼓变形带内,最大卸压值达到3.61MPa,使得该区域裂隙发育,渗透率提高。研究提出了一种煤矿瓦斯地面抽采新模式,即采用斜直井钻机地面施工L型井方式抽采经采动卸压的下伏煤层瓦斯,其研究成果对同类煤矿开采条件下高瓦斯和突出煤层瓦斯抽采工作具有重要指导借鉴意义。     

低透气性突出煤层群开采层序论证

由于福泉煤矿山区低透气性突出煤层群开采瓦斯治理难度大,开采保护层是首选的区域防突措施。通过分析煤层赋存情况、瓦斯压力、煤的坚固性系数、瓦斯放散初速度及煤的破坏类型,结合保护层保护范围及保护层开采技术条件,综合论证煤层群2号、3号、6号、7号煤层开采层序。结果表明,福泉煤矿调整采掘部署,首采6号煤层,对于矿井的瓦斯治理及安全生产具有重要意义。     

甘肃魏家地煤矿矿山环境特征评估及生态恢复

魏家地煤矿位于甘肃省白银市,矿山采用立井开拓方式综采放顶煤采煤方法,生产能力为300万t/a,矿区内主要采煤区为西一采区1、2、3煤层,东一采区开采1煤层,西二采区开采1、2煤层,煤矿共有采空区1处,面积为5.03 km²,因采煤造成了一系列的矿山地质环境问题。通过对魏家地煤矿矿区进行野外实地调查、资料收集与分析、综合研究等,评估矿山地质环境主要为崩塌、地面塌陷等,以及煤矿工程活动对土地造成的损毁,包括土地压占损毁、土地挖损、塌陷损毁等。为了实现社会经济的可持续发展,最大限度地减轻矿业活动对矿山地质环境的污染与破坏,对魏家地煤矿提出地质环境治理方案,实现了对矿山地质环境的保护与恢复治理。     

近距离煤层下分层回采巷道支护技术研究

为解决三交河煤矿近距离2号煤下分层开采过程中应力显现异常、支护困难等问题,在现场调研、锚固力试验、巷道围岩地质力学试验基础上,对下分层回采巷道层间距大于3 m、1~3 m、特殊地段1 m条件下提出了3种支护方案,并运用UDEC软件对2^-2煤层开采过程进行了数值模拟。模拟显示:层间距小于2 m的巷道顶板最大下沉量50 mm,两帮最大移近量40 mm,与2-601工作面现场监测数据相符。三交河煤矿下煤层综合开采方案的成功实践,解决了近距离煤层开采过程中出现的支护问题,对于类似条件近距离煤层安全开采具有重要意义。     

矿井开采对煤层顶底板影响研究

为了研究矿井开采对煤层顶底板的影响,采用理论分析的方法,分析了矿井开采对煤层顶板的影响、矿井开采对煤层底板的影响,首先研究了矿井开采对顶板影响范围、计算了首采层开采对上覆岩层的塌陷范围;然后,研究了矿井开采对底板破坏范围,以新田煤矿4号煤层工作面为例,研究得出:采空区对上覆岩层影响形成的塌陷盆地最大边缘为采空区外9.748 m;1401工作面回采对底板最大破坏深度71 m。研究为类似工程条件的开采对煤层顶底板影响范围提供理论依据。     

超采高、大倾角首采工作面经验浅析

鸡西矿业集团新发煤矿107采煤队回采的东一采36A煤层为超采高、大倾角煤层。该矿采取了加强措施,成功地进行了回采。由于该面在采高、倾角上很大,且是鸡西矿业集团的首例,所以对于今后开采类似煤层的高档普采工作面具有一定的指导意义。     

常村煤矿铁路下采煤可行性技术方案研究

在常村煤矿南三采取范围内,郭庄煤矿铁路专用线斜穿采区两个综采工作面,由于综放面开采强度大,煤层回采后地面将出现一定的沉陷变形,势必给铁路专用线的安全行车带来一定隐患。通过对地表沉陷、采动影响、经济效益的分析,确定了常村煤矿铁路下采煤可行性方案。     

膏体充填回收孤岛煤柱围岩控制技术研究

随着煤矿的长期开采,各种孤岛煤柱的安全、高采出率回收成为矿井亟待解决的难题。针对朱村矿东一下山保护煤柱回收难题,采用膏体充填法进行回采。分别从工作面液压支架与围岩的相互作用关系及支护强度要求、充填期间“充填体—上覆岩层”支撑结构体系的稳定性和充填体强度要求以及充填率对地表开采沉陷的影响3方面进行了分析研究。通过采用膏体充填开采,工作面巷道围岩稳定,上覆岩层无明显裂隙离层发育,表现为随工作面开采整体缓慢下沉状态;按开采高度2.5 m计算,地表下沉系数为0.137,地表建筑物在Ⅰ级损坏之内。     

杭来湾煤矿301盘区分层限高开采对松散层潜水的影响

杭来湾煤矿位于陕北生态脆弱的保水采煤区。通过对比和分析杭来湾煤矿301盘区采空区与未采区松散层潜水水位、采空区典型植物的长势以及地表水体等因素的变化特征。研究表明,采用分层限高开采采空区地表有明显的下沉和裂缝,但对矿区生态水位的影响程度较小,农田的耕种条件未受到显著影响,地表生态环境未受到严重破坏;工作面回采后松散层潜水水位虽出现了一定幅度的下降,但开采过后一段时间松散层潜水水位逐渐稳定,实现了煤炭资源开发与生态环境保护协调发展的目标,达到了保水采煤的目的。研究对矿区类似条件的矿井保水采煤具有借鉴意义。     

保德煤矿8号煤瓦斯赋存规律及主控因素研究

为查明保德煤矿8号煤瓦斯赋存规律和主控因素,从煤层特征和煤层含气性特征入手,讨论了矿区构造、煤层埋深、煤层厚度、煤质以及矿区水文地质条件等多种因素对瓦斯赋存的影响,查明了保德煤矿8号煤瓦斯赋存的主控因素。结果表明,保德煤矿8号煤层瓦斯含量在纵向上随埋深的增加而增高,在平面上富集受煤厚和矿区地下水水动力条件控制;此外,矿区局部发育的小构造也对8号煤瓦斯含量有一定影响,水分、灰分、挥发分等煤质主要参数对8号瓦斯含量影响较小。通过掌握煤层瓦斯赋存规律和其主控因素可以为抽采钻孔合理布置提供理论依据,对煤矿的安全生产具有重要意义。     

工作面煤壁片帮分析与控制及综采设备的防倒防滑技术

针对鹤煤六矿二₁煤层倾角大,强度弱,承载能力差,致使回采过程中容易出现仰采片帮、支架稳定性差等问题,严重限制矿井安全高产高效发展。为有效解决该问题,提高矿井安全高产高效水平,对复杂地质条件下重型综采装备进行了研究,结合理论和实际分析了煤壁片帮力学与控制、综采装备防倒防滑技术,并通过在鹤煤六矿2141工作面1年多的回采实践,解决了工作面在大倾角仰斜回采中煤壁片帮、倒架、下滑等问题,为确保工作面安全生产提供了重要安全保障。