矿压作用下地质构造对底板突水的影响

分析了肥城矿区大量的突水资料，重点探讨了在矿压作用下，地质构造对底板突水的影响。     

重复采动下覆岩裂隙发育规律模拟研究

基于内蒙古布尔台矿已有的工程地质资料,采用数值模拟软件RFPA~(2D),建立了双煤层重复采动的数值模型,模拟研究了覆岩破断、裂隙发育和再发育规律,分析了上覆岩层在采动前后垂直应力的变化情况.结果表明:重复采动可引起原有煤层覆岩裂隙的再发育,使得顶板裂隙波及的含水层范围扩大,从而增大采空区的涌水量,甚至会引发突水;采动使得覆岩的垂直应力减小,而重复采动更加剧了这一趋势,这是覆岩裂隙继续发育的重要因素.     

带压煤层底板采动裂隙发育的滞后效应

为了探索带压煤层开采底板裂隙的横向发育、扩展及终止规律,选择晋煤集团成庄煤矿为工程现场,通过对完整煤层与含构造煤层底板采动破坏情况的理论分析与计算,以及工程现场验证,综合研究带压煤层底板采动裂隙的横向演化规律。结果表明:基于塑性理论计算出的底板破坏区水平最大长度(30 m)同底板采动裂隙横向终止宽度的注水试验结果(28~31 m)相互接近,验证了带压煤层底板采动裂隙发育的滞后效应,也对某些老空区或隐伏构造区底板水的滞后突出现象做了说明,能有效指导安全生产。     

采动裂隙突水溃砂过程物理参量变化特征试验研究

采动破断裂缝沟通上部浅埋松软岩层导致水砂混合物溃入井下,对矿井生产及相关工程设施的安全造成严重的影响,因此,研究浅埋松软岩层采动裂隙突水溃砂机制对认清突水溃砂灾害本质具有指导意义。首先,通过创建的裂隙内砂体突涌力学模型,分析了裂隙突水溃砂发生的极限平衡条件。其次,利用突水溃砂试验系统,借助流量传感器和孔隙水压传感器进行了不同初始水压条件下人工模拟裂隙内水砂溃涌试验,获得了流量、孔隙水压等参数变化特征,定量化分析了裂隙突水溃砂各阶段内水砂运移特征及各物理参量关联性变化特征。试验结果表明:裂隙内水砂溃涌全过程可以划分为4个阶段,即溃砂启动阶段、持续溃出阶段、淤积堵塞阶段和溃出平衡阶段。在第1阶段,流量瞬间增大,各监测点孔隙水压瞬间降低;在第2阶段,水砂逐渐充满通道内径,孔隙水压及流量基本保持不变;在第3阶段,通道内砂体发生部分淤积,造成流量逐渐降低,孔隙水压逐渐增大;在第4阶段可分为2种情况,一是当本阶段水压低于极限水压时突水溃砂停止,二是当高于极限水压时水砂突涌持续并稳定。一定初始压力下,发生运移的砂体具有一定的空间范围,距裂隙较远处孔隙水压的变化具有滞后性;随着初始压力的增大,裂隙通道砂体淤积堵塞所需时间降低,导致砂体持续溃出时间降低;初始水压达到阙值后,裂隙内水砂溃出体积率达到峰值且水压稳定。裂隙突水溃砂结束后,随着初始水压的增大砂体中部形成“塌陷坑”的空间分布范围存在增大的趋势。     

采动影响下工作面矿压显现规律相似模拟研究

以平煤六矿丁5-6煤层为工程背景,建立相似模拟实验模型,分析回采工作面回采过程中底板的应力变化情况以及预留保护煤柱支承压力的变化规律。结果表明:随着工作面的推进,底板集中应力向保护煤柱传递,最后在煤柱周围形成应力增高区,应力集中系数取值范围为1.00~7.33。该结论为该矿新建斜井顺利穿越丁5-6煤层应力集中区及采空区的支护提供依据。     

南屯煤矿突水特征分析

兖州矿区南屯煤矿曾发生１４次井下突水事故，最大突水量为４１３ｍ＾３／ｈ。作者详细分析了南屯矿井涌水规律及突水特征，将突水划分为导水断层突水、向斜突水及采动裂隙波及红层突水三种类型，并根据各自的突水特征，提出了防治水工作的建议。     

煤层底板采动裂隙演化规律数值模拟研究

以龙门矿二1煤复杂构造破坏的高流变底板为例,基于弹塑性力学方法,结合摩尔-库仑强度理论,以现场观测数据为依据,采用RFPA2D软件与FLAC3D软件进行数值模拟,综合计算出龙门二1煤底板岩体受采动影响的破坏规律特征,即工作面推进初期,底板的破坏深度较小,但随工作面推进距离增加而逐渐增加。通过数值模拟与经验公式对比分析可知,当煤层底板破坏深度达到14 m时,基本不随推进距离增加而变化,且煤层底板采动破坏深度为14 m。但随着开采的进行,在采空区后方煤层上的支承压力峰值位置几乎保持不变,其值随着工作面的推进略有增加,支承压力峰值位于工作面前方和开切眼处,应力集中系数一般为2.5左右。     

矿压作用下地质构造对底板突水的诱导机理分析

以华玫矿业公司的突水资料为基础,分析了影响底板突水的主要因素,进而研究了矿压作用下地质构造对底板突水的诱导机理,矿压、水压、地质构造、含水层富水性、隔水层厚度等是导致底板突水的主要因素,其中矿压起诱导和触发作用,地质构造起桥梁作用,两者的共同作用造成了底板突水。文章所得结论对相似地质条件的防突水工作有着重要意义。     

崔家寨矿邻近工作面采动影响下巷道矿压显现规律研究

影响回采巷道围岩变形最大的是采动影响,采准巷道最先经历上区段邻近工作面的采动影响.文中通过在崔家寨煤矿E12611回风巷道进行矿压观测,研究其所受到邻近工作面E12609的采动影响,分析邻近工作面采动带来的围岩巷道的变形规律,并对煤柱的留设和支护参数的选择进行了分析建议.     

水城矿区煤系层序地层对煤与瓦斯突出的影响

运用沉积学、煤层气地质学、层序地层学等瓦斯地质理论,对贵州水城矿业(集团)有限责任公司(简称"水城矿区")大湾矿井、盛远矿井、那罗寨矿井、汪家寨矿井、大河边矿井、红旗矿井和老鹰山矿井煤系地层的沉积环境及层序地层进行了分析,将上二叠统龙潭组(宣威组)划分为两个层序地层,分别以11煤层和1煤层为各层序的最大海泛面位置,层序地层决定了煤层顶板岩性、煤厚等情况。结合现场瓦斯实测参数情况,分析了煤层顶板岩性变化、煤层厚度等对瓦斯赋存、煤与瓦斯突出的影响,得出水城矿区顶板岩性、煤厚是影响其主采煤层瓦斯赋存、煤与瓦斯突出的主要因素之一,最大海泛面位置煤层顶板岩性透气性最差,煤层厚度最大,煤与瓦斯突出最严重。     

兖州矿区瓦斯防治技术

介绍了兖州矿区合理安排开采顺序、安设抽排风机、优化通风系统等瓦斯治理措施。总结了综放面回风隅角、沿空巷道等特殊地点瓦斯治理的成功经验,该经验为综放开采技术的应用提供了可靠的通防技术保障。     

兖州矿区3煤顶部砂岩水文地质特征研究及突水危险性评价

3煤顶部砂岩水是兖州矿区3煤开采的主要水害之一.为深入研究兖州矿区3煤顶部砂岩的水文地质特征,对3煤顶部砂岩的物质组成、孔隙微观特征、岩石力学特征和渗透性进行了深入地实验研究,对采动条件下覆岩破坏高度进行了现场观测和室内数值模拟及相似材料模拟.同时,就矿压对采动裂隙发育及突水的影响进行了深入观测和分析.在此基础上,对3煤顶部砂岩的富水性及突水危险性进行了分区和评价,对矿区3煤开采水害防治具有积极的指导作用.     

煤层注水在防治煤与瓦斯突出中的应用

通过对回采工作面应用煤层注水措施效果的分析,对煤层注水的防突机理进行了论述。研究证明,注水措施对于改变煤体力学性能,降低工作面前方的应力集中程度,消除煤与瓦斯突出危险有着明显的效果。     

鹤壁煤田瓦斯突出特征及成因研究

受矿区瓦斯地质条件与开采技术条件控制,鹤壁矿区所属7对突出矿井表现出差异明显的煤与瓦斯突出特点。根据各矿井煤与瓦斯突出案例、二1煤层瓦斯基础参数与突出预测参数,结合矿区及矿井地质构造特点,运用瓦斯突出的综合作用假说,从力能理论角度分析研究了鹤壁煤田瓦斯突出特征及成因。确定鹤壁矿区煤与瓦斯突出受地质构造控制,地应力是主控因素。以此为基础利用鹤煤三矿实测瓦斯参数,预测了鹤煤三矿标高-550 m以深为煤与瓦斯突出危险区。     

英岗岭矿区煤与瓦斯突出的构造特征

为了研究英岗岭矿区煤与瓦斯突出的地质构造特征,在大量统计英岗岭矿区各矿井煤与瓦斯突出事故发生情况和地质构造形态特征的基础上,对矿区瓦斯地质单元进行了划分,分析了矿区典型高突矿井断层和褶皱对煤与瓦斯突出的影响。结果表明:在受大型压扭性断层影响而发育的一系列由小型逆断层组成的叠瓦式构造区域,突出危险性大;褶皱的轴部和整个复向斜的构造收敛区域是煤与瓦斯突出的多发区;小褶皱或小断层发育并伴随煤厚由薄变厚区域易造成煤和瓦斯突出。     

煤矿井下设备故障诊断技术应用

本文结合煤矿井下设备维护的现状,从维护人员、维护成本和故障处理的角度分析了煤矿设备在维护过程中面临的实际问题;讨论了故障诊断技术的含义及其包含的具体内容;重点讲述了故障诊断技术在煤矿设备的应用,按照技术发展的三个阶段依次实现设备常见故障的检测、监测设备运行的详细参数和预测设备故障;最后,指出了今后的研究方向和实现目标。     

高突矿井开采下保护层设计分析

以峰峰集团有限公司大淑村矿突出煤层为例,分析了高突矿井多煤层开采时主要区域性防突措施为上行式开采的可行性,并分析了选择下保护层开采层位和设计应注意的事项。     

突出煤层群保护层开采区域防突技术方案优化

针对寺家庄矿15#煤层的煤与瓦斯突出防治问题,分析了上、下保护层开采条件下被保护层的应力释放规律与膨胀变形效果,评价了寺家庄矿实施上、下保护层开采的可行性,提出了寺家庄矿保护层开采区域防突技术最优方案。研究结果表明,寺家庄矿上保护层开采条件下被保护层的卸压膨胀效果不足以消除其突出危险性;15#煤层下部的铝土岩具有一定的开采经济价值,且下保护层开采后,被保护的15#煤层得到充分卸压,被保护层瓦斯能够得到有效抽采,从而消除其突出危险性;寺家庄矿15#煤的合理区域防突技术方案为铝土矿下保护层开采结合底抽巷穿层钻孔抽采15#煤的卸压瓦斯,且保护层采高不超过4.8 m。     

构造煤分布规律及对煤与瓦斯突出的影响

通过对四川省主要矿区内晚二叠世和晚三叠世2个含煤地层中的构造煤进行研究,认为构造煤在不同构造位置、不同时代及不同煤层的分布有很大差别,构造煤的分布总体表现出分区性和选层发育的特点:盆地内部受构造应力作用较弱,是煤体结构破坏程度较弱的区域,挤压构造带内最厚的煤层构造煤最为发育.分析四川省煤与瓦斯突出资料,得出构造煤最发育的区域和层位,也是煤与瓦斯突出最严重的区域和层位.煤体结构及构造煤的发育程度对煤与瓦斯突出起着重要的控制作用.