下保护层开采上覆煤层顶板破断规律研究

为研究下保护层开采上覆煤层顶板破断规律,以贵州某矿为工程背景,建立基本顶破断不同时期力学分析模型,推导破断临界条件及破断步距,构建物理相似模型反演顶板破断下沉历程,现场监测工作面顶板来压破断步距。研究表明：下保护层开采时上覆煤层直接顶随采碎冒,基本顶初次来压破断步距为20m、周期来压破断步距10m,破断角55°～65°;采空区上覆岩层塑性破坏区呈“梯形”结构,基本顶在空间上依次经历“离层-破断-垮落”有规律交替运动;顶板下沉时依次经历“稳定-加剧-饱和”3个阶段,最大下沉量21 mm,同一水平位置顶板下沉时呈“边坡”状分布;现场监测结果与理论分析、相似模拟结果基本吻合,工作面来压时需适当加快工作面推进速度以避免发生压架事故。     

下保护层开采对上覆巷道围岩稳定性的影响

为研究下保护层开采对上覆煤巷围岩稳定性的影响,以丁集矿布置于11#煤层上方的1331运输巷为研究对象,对其围岩应力、变形及锚杆轴力变化进行数值模拟研究。结果表明:11#煤层开采对1331运输巷产生了动态影响,根据动态影响程度可将巷道划分为:采动影响稳定区、采动影响剧烈区以及采后卸压稳定区;围岩变形与锚杆轴力变化规律基本一致,最大增速区域均位于工作面前方10 m至后方40 m范围,该范围也是巷道卸压剧烈区范围,围岩应力呈现负指数函数减小趋势,垂直应力与剪应力分别减小20.917 MPa和6.96 MPa,降幅高达44.24%和38.03%;围岩受下保护层采动影响范围约为50 m,顶板受影响程度较大,累计下沉量为165~248 mm。     

工作面回采影响下覆巷道变形规律

文章通过对 - 60 0总回风道在上覆 751工作面回采期间的矿压观测 ,总结出该井田山西组工作面开采影响下覆巷道的矿压显现规律。     

下保护层开采上覆煤岩体应力及移动数值模拟

为研究远距离下保护层工作面开采后采场上覆煤岩体位移及应力变化规律,利用ABAQUS有限元软件建立采场上覆煤岩体的应力变化力学模型,对远距离下保护层开采引起的上覆煤岩体应力及位移变化过程进行数值模拟,同时分析了不同间距上被保护层应力与变形特征及卸压效果。研究结果为确定上被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。     

下保护层开采对上覆煤巷的动态影响规律分析

针对煤矿下保护层开采导致上覆煤巷围岩应力发生变化从而影响巷道围岩稳定的问题,对煤层群上行开采机理进行了分析,得出要实施上行开采的关键在于找出围岩裂隙破坏发展规律,重点在于控制煤层上覆岩层的层间滑动和台阶错动。通过在某矿11269工作面回采过程中,对下煤层11269回风巷及上煤层11233运输巷的超前支承压力进行观测,得出了11269回风巷和11233运输巷超前支承压力分布规律及拟合曲线,为工作面的安全开采提供科学依据。     

下保护层开采上覆煤巷围岩破坏规律及控制技术

以寺河二号井和海天煤业作为试验矿井,采用顶板深基点、多点位移计以及钻孔电视对上覆巷道围岩移动破坏规律进行观测,并对新设计支护的巷道变形进行观测研究。研究数据表明上组煤巷道顶板发生离层变形,最大离层值为189 mm,顶板产生以低宽度、小角度为主裂隙;上覆巷道底板破坏较严重,最大破坏量为865 mm;随着下部工作面的推进,巷道底板破坏过程分为初始变形、剧烈变形、变形减弱3个阶段;新的支护方案下巷道表面位移、底板变形量较小,能够有效控制上覆围岩的变形,保证其正常使用。     

下保护层开采过程中被保护煤层变形规律实验研究

以某矿11030工作面作为实验研究对象,利用深部基点测量方法对开采过程中的3个测点煤层变形量进行实时测量,分析整个过程的煤层变形规律,考察卸压效果,此结论可以为后续的保护层开采研究提供实验理论帮助。     

下保护层开采对上覆巷道稳定性的影响

采用FLAC2D有限元数值模拟和现场实测的方法,对下保护层开采引起覆岩的卸压变形进行了研究和分析,结果表明:下保护层开采将使覆岩产生不同程度的卸压,产生大量的垂直和水平裂隙,而这些裂隙会对被保护层煤层巷道产生影响,根据巷道断面变形量的不同,确定下保护层开采卸压影响范围,对保护层煤层开采工作面合理布局具有一定的指导意义。     

条带开采下巷道变形的实测研究

条带开采条件下巷道的变形规律非常复杂，其变形规律同非条带开采的巷道有较大的差别。通过某矿一条条带开采巷道的实测及模拟实验结果，采用岩层移动理论——关键层理论及一般矿压理论——项板回转理论等，对其变形进行了分析研究，得到了一些以前未曾揭示的规律，可供类似条件下的巷道支护参考。     

远距离下保护层开采保护效果分析

煤层群层间距离对保护层开采效果至关重要。采用数值模拟及工程实例分析研究了93 m左右的远程下保护层开采对上覆煤层的影响效果,结果表明:远距离下保护层开采保护范围内应力明显降低,现场实践中,保护范围外应力具有升高的趋势,极易导致巷道变形,因此需要调整矿井开采布局,将被保护工作面布置在保护范围内,以达到最优的保护效果。     

坚硬顶板条件下采场巷道变形规律实测及分析

通过淮南潘一矿1602(3)工作面回风顺槽表面位移、深部位移及深部钻孔应力计观测,在现场观测数据处理与分析的基础上,得出了坚硬顶板条件下工作面巷道变形规律,可为类似开采条件的工作面提供参考依据。     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律.研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100 m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30 m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的"O"形圈,其周边宽度约34 m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来.     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律．研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的“O”形圈,其周边宽度约34m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来．     

远距离下保护层开采上覆煤岩体卸压效应研究

运用计算机数值模拟方法,对远距离下保护层开采上覆煤岩体应力分布、被保护层卸压变形规律进行研究,得出下保护层开采被保护层应力分布特征、卸压范围、变形规律等.结果表明,下保护层开采后对被保护层可以充分卸压,卸压保护层角为50°左右,被保护层最大膨胀变形率为1.5%,被保护层产生膨胀变形使其透气性增大,创造煤与瓦斯共采的条件.研究成果应用于工程实践,取得了显著的技术经济效益.     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律．研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的“O”形圈,其周边宽度约34m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来．     

双层被保护层的上保护层开采岩层移动和卸压规律数值模拟

为了研究上保护层开采对双层被保护层卸压规律和位移变化规律,依据平煤一矿戊组煤层地质赋存特点,通过COMSOL5.2软件模拟并分析了上保护层开采后双层被保护层应力场及塑性应变区分布情况,计算得到沿走向方向和倾向方向上的卸压角。其中被保护层戊_9煤层沿走向上的卸压角为51.59°,戊_(10)煤层沿走向上的卸压角为53.42°;保护层戊_8煤层沿倾向下侧的卸压角为72.39°,沿倾向上侧的卸压角为70.35°。     

长平矿保护层开采时上覆岩层移动规律研究

开采保护层是突出矿井防治煤与瓦斯突出的主要有效方法之一。长平矿3#煤层属于较难抽采煤层,为了安全开采3#煤层,应首先开采其下部邻近8#煤层,以对3#煤层起到卸压保护作用。本文以8#煤层所属84301工作面为试验对象,利用通用离散元程序(UDEC)数值模拟方法,模拟分析了84301工作面矿压显现规律,确定了工作面直接顶及老顶初次垮落步距和周期垮落步距,研究了84301工作面围岩应力分布规律及围岩位移量规律,可为被保护层3#煤层开采时顶板管理等提供技术参考。     

下保护层开采对上覆煤巷的动态影响及控制研究

为了解决下保护层开采对上覆煤层巷道围岩变形的影响,采用注浆加固巷道围岩是一种可行的方法.在力学分析的基础上,得出了基本顶的挠曲量与巷道围岩支护阻力之间的关系,支护阻力减小时,基本顸弯曲下沉挠度增加;当围岩比较破碎时,注浆加固巷道围岩是防治其变形的有效措施,并在现场进行了破碎煤体注浆加固试验.研究结果表明,通过对受采动影响煤体的注浆加固有效地控制了上覆煤层巷道围岩的变形.     

下部采动巷道的变形规律

本文阐述了在工作面回采期间，上覆岩层中巷道沿工作面推进方向的变形规律。