浅埋厚煤层分层开采覆岩移动规律模拟研究

利用数值模拟(RFPA岩石破断过程分析系统软件)和相似材料模拟,模拟研究了神府东胜矿区大柳塔矿活鸡兔井浅埋煤层工作面上覆岩层在采动后的活动规律。并根据模拟结果,分析了随着工作面采动和推进,上覆岩层的破断过程、特征与来压特点。     

浅埋工作面矿山压力显现规律模拟研究

本文利用SFPA^2D岩石破断过程分析系统软件，对神府东胜矿区活鸡兔煤矿浅埋煤层首产工作面上覆岩层在采动后的活动规律进行了动态仿真模拟，并根据模拟结果，分析了随着工作面采动和推进，上覆岩层的破断过程、特征与来压特点。     

浅埋煤层向沟开采的覆岩移动特征数值模拟分析

基于纳林庙煤矿二号井煤系地层地质条件,采用数值模拟方法对浅埋煤层向沟开采覆岩移动特征进行研究,结果表明:工作面向沟推进过程中,采动坡体发生顺坡滑移;工作面进入坡体后,来压步距较未进入坡体时来压步距小,前支承压力峰值及影响区域向煤壁前方发生移动。     

浅埋煤层开采覆岩裂隙发育规律的数值模拟

煤层开采引起的覆岩变形移动,造成顶板水突入井下,严重威胁煤矿生产安全。以榆阳矿区某矿一工作面为背景,基于离散单元数值模拟软件UDEC2D,模拟了浅埋煤层开采时上覆岩体中的位移、应力和裂隙的演化规律。研究表明:随着工作面的推进,采空区中部的裂隙部分被压实,裂隙主要富集于开切眼和工作面附近的上覆岩层中,并与裂隙带顶部的裂隙分布区构成了一个类梯形形状区域;工作面推进至140m时,裂隙发育到最大高度94.5m。研究成果为水下安全开采提供了依据。     

浅埋煤层综放开采覆岩破坏高度与特征

以东胜煤田某矿井地质条件为依据,采用统计分析、实验室物理力学和水理性质测试、数值模拟和现场实测综合研究方法,研究了浅埋深综放开采覆岩特性及采动破坏高度。研究结果表明:软弱岩层抗采动破坏的能力相对较好,尤其是上软下硬的覆岩结构更有利于抑制采动裂隙的进一步发展;裂隙发育形态以高角度纵向延展裂隙为主,偶见纵横交错裂隙;对于类似浅埋深软弱地层和综放开采条件下覆岩破坏高度可以按照垮采比为4.8、裂采比为14进行预计。     

浅埋煤层工作面的UDEC数值模拟研究

利用UDEC数值模拟软件对山西焦煤集团东曲矿浅埋煤层工作面开采导致的覆岩移动及裂隙发育过程进行数值模拟研究,真实反映了在工作面推进过程中覆岩移动及裂隙发育规律,得出浅埋煤层开采后直接顶和老顶的垮落步距以及上覆岩层移动规律.     

过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响研究

为了研究过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响,以陕北府谷庙哈孤矿区安山井田为研究对象,采用Rhino3D-FLAC3D耦合技术建立过沟模型,分别以4m/d、6m/d和8m/d的推进速度进行数值模拟,探讨了不同开采速度对覆岩变形的影响。研究表明：当以4m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为42.2m、1.67m和0.2m;以8m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为32m、1.01m和0.14m,相对于以4m/d的速度开采,其导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别减少了24%、40%和31%。随着开采速度增加,覆岩移动变形量有所减小,因此为了减少开采过程中覆岩的移动变形量,在煤矿生产过程中,可根据实际情况,适当增加煤层推进速度。     

浅埋煤层覆岩移动变形规律分析

以西部某矿1203面覆岩为研究对象,进行相应的覆岩结构稳定性力学分析,得出了关键层结构稳定条件,并采用离散元数值模拟软件UDEC2D4.0对覆岩变形破坏进行动态数值模拟计算。揭示了浅埋煤层关键层结构变形破坏规律,给出了避免地表非连续破坏的允许采高为2 m。     

浅埋煤层开采矿压显现规律的相似模拟

利用相似材料模拟实验技术，对陕北毛乌素沙漠下浅埋煤层长壁开采时矿压显现和支承压力分布规律，上覆岩层破坏规律进行了模拟研究，从灾变危险性发展的动态过程出发，可获得支承压力大小及位置变化信息，以此作为来压判据。     

上保护层开采下伏煤岩力学特性及瓦斯抽采效果

基于岩石破裂损伤理论和有限元计算方法,模拟保护层开采过程,下伏煤岩应力及变形特征,得出了下伏煤岩应力随保护层开采变化规律及被保护层煤层变形呈现压缩、膨胀、膨胀减小到稳定的变化规律,并在现场进行了工业性试验,考察了保护层开采过程,被保护层变形及煤层透气性变化,理论分析与现场测定基本吻合,依据研究结论,优化了被保护层卸压瓦斯抽采设计,通过被保护煤层卸压瓦斯抽采,残余瓦斯含量降到了2.33 m3/t,残余瓦斯压力降为0.35 MPa,均低于煤层突出临界值;被保护范围内煤层瓦斯抽采率达到44.8%;被保护层的瓦斯含量得到有效降低,消除了突出危险性,确保了被保护层的安全开采。     

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．     

煤层开采覆岩破坏数值模拟研究

煤层开采引起的岩层与地表变形移动,可使位于开采范围内的地表水渗入井下,威胁煤矿生产安全。因此,研究覆岩破坏规律,特别是导水裂缝带的高度就显得极为重要。快速拉格朗日分析法是一种新的数值分析方法,尝试将其应用于综采放顶煤条件下冒落带和裂隙带高度的预测,基于山西省某煤矿一工作面进行模拟,并将数值模拟结果与经验公式计算数值以及实测数值进行对比分析,论证了FLAC数值模拟程序在预测煤层开采覆岩破坏状况中应用的可行性。     

近距离煤层群上行开采薄煤层覆岩移动规律研究

为了安全有效的上行开采遗弃的煤炭资源,根据汾西张家庄煤矿煤层赋存条件及开采现状,通过理论分析及UDEC离散元数值软件模拟研究了10#煤层、9#薄煤层分别开采时上覆岩层破坏和移动规律。对比分析了泥岩和石灰岩2种典型岩性结构覆岩运动变形规律。通过监测煤层开采过程中覆岩随开挖时步位移变化,得出泥岩岩性结构覆岩开采稳定时间要短于石灰岩岩性结构覆岩,与现场情况一致。     

薄煤层作为保护层开采的卸压机理

参考七台河新兴煤矿地质条件,运用理论分析和数值模拟方法,对薄煤层作为保护层开采时,其围岩应力变化和被保护层的应力分布特征、卸压范围等进行分析。研究结果表明,随着上保护层开采范围的增大,采空区下的煤岩应力急剧下降,被保护层达到安全开采的区域范围也不断增加,卸压效果相当显著。     

近距离“三软”薄煤层群回采巷道围岩控制

为了研究近距离“三软”薄煤层群走向长壁回采巷道的破坏机理,在结合前期现场调查分析、架棚支护研究、室内岩石力学参数测定的基础上,利用有限差分法对四川省南部某煤矿的近距离“三软”薄煤层群回采巷道的破坏原因进行了数值模拟分析.研究结果表明,在近距离“三软”薄煤层群开采时,围岩应力变化特征较复杂,上层煤开采对下层煤产生了多重扰...     

薄煤层综采工作面矿山压力破煤规律数值模拟分析

当薄煤层的煤质较硬,要实现薄煤层顺利回采,必须合理有效的利用矿山压力进行破煤,文章针对这一具体问题对薄煤层综采工作面矿山压力破煤规律进行数值模拟分析,提出了合理利用矿山压力破煤的有效途径,对于类似煤质条件下的薄煤层综采具有一定的指导意义。     

“三软”煤层开采围岩应力分布特征数值模拟研究

为全面了解"三软"煤层开采后围岩应力分布规律,运用FLAC3D数值模拟软件,以某矿超长"三软"炮采工作面的实际工程地质情况为依据,分析了工作面回采时走向和倾向的应力分布特征。数值模拟结果表明:沿工作面走向的前后支承压力的分布情况基本一致,其影响范围基本相同;而侧向支承压力的最大值为该矿区原岩应力的1.2~1.8倍。     

单一煤层开采对周围煤层群的影响研究

采用FLAC-3D有限差分软件对阳泉程庄煤矿9号煤层开采过程中上下覆煤层变化特征进行了分析,结果表明,随着工作面的推进,周围煤层卸压明显,其结论为周围有高瓦斯、煤与瓦斯突出的煤层,为开采提供了理论依据。