林南仓矿条带开采参数优化及稳定性规律研究

在林南仓矿某采区原有的条带开采方案的基础上,通过理论分析,对该采区条带开采方案进行参数设计,并预计其地表移动变形的最大值;应用FLAC3D有限差分数值模拟法分别对各方案进行模拟计算,得出地表移动和变形各参数的最大值,分析条带开采中不同采留宽度对地表移动和变形的影响,研究条带开采的地表移动变形规律;同时收集该采区地表观测站的现场观测数据,对预计的地表移动及变形值进行验证,得出林南仓矿该采区条带开采的地表移动变形规律及适用于该采区的更优的条带开采方案。     

密集建筑物下大采深条带开采研究

为了研究密集建筑物下大采深条带开采方案的合理性,以高家堡煤矿一盘区为研究背景,选取朱家沟村庄下开采为研究对象,基于概率密度函数基本理论分析条带采宽和留宽的合理范围并提出方案。在保证地表村庄建筑物不发生破坏的前提下,应用威尔逊理论对各个方案的煤柱稳定性进行初步筛选。应用FLAC3D数值模拟,对不同采、留宽条带开采参数及开采地表移动变形进行了预计模拟以确定最终方案,并通过地表沉陷预计软件(YLH-12)进行验证。研究结果表明,条带开采采宽取120m,留宽130m,能够实现在地表村庄建筑物下的安全经济开采。     

不同采出率条件下条带开采地表移动变形规律

为了研究条带开采下不同采出率的地表移动变形特征,运用FLAC3D软件对榆林市榆阳区某矿在不同采出率条件下地表移动变形规律进行研究,分析了不同采出率与地表下沉、水平移动、曲率及倾斜的关系.研究结果表明,采出率增加时其对应的地表移动变形值也随之增大,当采出率大于50％时,各地表移动变形加剧;通过对不同采出率与地表移动变形相...     

五阳矿西部扩区村庄下压煤条带开采设计研究

针对五阳矿西部扩区的地质条件及地表建筑物分布情况,提出村庄下压煤条带开采方案。通过FLAC3D数值模拟软件,对不同方案的条带煤柱进行稳定性分析,并对地表移动变形进行预计,验证了采70 m留85 m的条带开采方案在五阳矿西部扩区的合理性和可行性。     

姚桥矿西六采区条带开采方案数值模拟分析

采用FLAC3D对姚桥煤矿村庄下条带开采不同方案的地表沉陷进行了预计分析。结果表明,采场上方覆岩出现波浪下沉,地表沉陷类似全采,地表移动及变形各项参数随采出率的增加而增大,并提出了开采建议方案。研究结论为工程实践提供了一定的理论依据,对类似矿山有一定的指导意义。     

村庄下厚煤层二次条带开采参数分析

结合某矿大埋深、厚煤层实际情况,对不同二次条带开采方案通过关键层理论分析、FLAC3D数值模拟和"winsufer6.0"地表移动变形研究,确定了建筑物下二次条带开采参数为:采宽60m,留宽80m,在此参数下开采,留设煤柱稳定性好,资源回收率高。     

深部条带开采地表移动变形规律研究

以山西某矿3107、3111、3115条带开采工作面为工程实践背景,在工作面上方建立地表移动观测站,对受到采动影响的地表进行动态观测,及时掌握其移动变形情况;研究其煤层开采以后地表的移动规律,并建立地表移动变形的Flac3D数值模拟计算模型,研究开采不同个数条带工作面条件下地表的变形破坏情况。     

工广煤柱条带开采数值模拟研究及应用

以华东某矿为研究原型,基于条带开采煤层情况下对地表及岩层破坏程度小的特点,通过FLAC3D数值模拟研究了工业广场煤柱条带开采时的沉陷规律,着重分析了回采率不变、采宽变化情况下井筒的沉陷变化规律。最后通过工程实例的检验,确定了条带开采在工广煤柱开采中应用的可行性,为其他相同地质采矿条件的工广煤柱开采提供了技术支持。     

倾斜多煤层条带开采地表移动规律研究

条带开采是控制地表沉陷及采动损害的有效方法之一,但是目前对多煤层条带开采时地表移动规律研究不足,尤其是倾斜多煤层条带开采地表移动规律研究较少。对此进行研究,对控制地表沉陷,减轻采动损害具有重要的理论意义和实用价值。为此采用FLAC数值模拟软件,系统研究了倾斜多煤层条带开采中不同采深、不同采宽、不同层间距和上下煤柱的空间位置关系对地表下沉和水平移动的影响规律,建立了地表最大下沉和最大水平移动值与采深和错开程度、采宽和错开程度、层间距和错开程度的综合影响关系式。     

基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

基于采场覆岩空间结构理论,分析厚硬岩层组在控制地表沉陷中的作用.根据厚硬岩层组与煤柱组成的空间支撑结构原理,提出大采宽留宽宽条带开采设计思路,并推导该宽条带开采参数的设计方法,理论分析了其可行性和优越性.结合现场实例,设计相应的条带开采参数,通过FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对比分析了大采宽留宽条带开采实施前后地表下沉系数,以及对地表沉陷的控制效果.结果表明,基于采场覆岩空间结构的大采宽留宽宽条带开采技术是可行的,能够在控制地表沉陷的同时,提高了条带开采的效率和资源回收率.     

高水膨胀材料条带充填开采研究

详细介绍了高水膨胀材料的特性及应用效果。根据王庄煤矿五采区的地质采矿条件,结合关键层理论,提出了条带充填开采方案,并进行了相关参数的设计,确定充填步距和充留宽度。分别设计了面积充满率为52%,62%和73%三种方案,地表移动计算结果表明:三种方案地表下沉均控制在200mm以内,水平变形控制在1mm/m以内,通过采用高水膨胀材料条带充填能有效控制地表移动和变形,保护地表建(构)筑物。     

多煤层开采条带错动程度对岩层控制的影响

针对我国多煤层条带开采的实际情况,提出了煤层错动系数的概念。利用FLAC3D数值模拟软件,系统地研究了多煤层条带开采时,上下煤层错动系数的大小对上下条带保护煤柱应力、中间岩体应力以及地表移动变形的影响规律,分别给出了相应的函数关系式,并指出了在实际多煤层条带开采时,极限煤层错动系数的求取方法。研究成果对于指导多煤层条带开采工作面设计具有十分重要的理论和现实意义。     

基于FLAC3D的条带开采煤柱稳定性分析

为研究不同采出率开采条件下条带开采煤柱的稳定性及对地表的影响,采用了FLAC3D和Tecplot数值模拟软件,对不同采留宽条带煤柱的竖直应力分布和地表最大下沉值进行研究。结果表明:随着采出率的增加,煤柱单位面积所支撑的压力成线性增大;在煤柱的边缘形成应力的集中区,其应力等值线的形状呈马鞍形—平台形—拱形的变化,平台形可以看成煤柱从稳定向失稳过度的标志和临界点;根据模拟计算结果,建立了地表最大下沉值与条带开采回采率之间的关系式及最大竖直应力与采出率之间的关系式,为今后相关计算提供了科学依据。     

深部宽条带开采地表变形规律研究

采用压力拱理论和A.H.Wilson理论确定条带开采的开采宽度和保留宽度,通过相似模拟实验结合数值模拟计算分析深部宽条带开采地表变形规律,预计地表变形参数。实验结果表明深部条带开采在增大采出宽度和保留宽度的条件下,对地表下沉的控制仍有着显著作用,且地表不会出现波浪形下沉。在预计参数难以确定的条件下,采用相似模拟实验结合数值计算的方法预计地表变形是一种可靠的途径。     

条带开采与固体充填开采地表沉陷规律研究

目前,建筑物下采煤通常采用条带开采和充填开采,为了研究这2种建筑物下采煤方法的地表移动变形规律,结合花园煤矿条带开采和固体充填开采实测数据,分别进行了地表静态、动态移动变形规律分析。研究得出：条带开采走向边界角56°,固体充填开采走向边界角57°、上山边界角62°、下山边界角53°;两者的地表移动盆地特征基本符合传统垮落法开采地表沉陷规律,但两者动态移动变形规律与其相比有一定的差异,在工作面回采过程中两者地表点下沉速度较小,出现多处峰值现象,基本不存在传统垮落法开采地表急剧下沉的活跃阶段。最后反演出地表预计概率积分法模型各参数。上述研究将为类似矿区地表沉陷预计以及开采方案设计提供一定的参考和指导。     

不同采厚非对称开采围岩变形特征模拟分析及应用

依据谢桥矿1151(3)综放面非对称布置开采的地质和技术条件,采用计算机数值模拟(FLAC3D)系统开展了一次采厚变化对覆岩运移特征的影响研究.研究结果表明:不同采厚围岩运移特征均具有明显的非对称性,煤柱侧围岩塑性区宽度和位移远大于工作面中、下部;工作面前方塑性区宽度、走向工作面后方围岩塑性区边界与采空区方向的夹角和倾向下山方向围岩塑性区边界与煤层夹角与一次采厚呈非线性正比,走向工作面前方围岩塑性区边界与推进方向的夹角与一次采厚成非线性反比.工程应用表明,非对称开采工作面支架的选型和设计应适应围岩非对称变形的特点,并改善供液系统,加强端头管理.     

厚冲积层与薄基岩条带开采地表移动参数与实践效果

基于厚冲积层及薄基岩条件下条带开采观测数据,分析了表征空间形态的地表移动角量参数;优化了常规条带开采采动影响预测的地表移动计算参数;拟合了采用窄工作面计算方法计算的地表移动参数,用于计算非充分宽条带短壁工作面开采地表移动计算。通过实践,只要采用合理技术与设备,即使是在条带开采条件下,也能达到高产高效。     

固体充填条带开采采宽与留宽优化设计

针对南屯煤矿采用全采全充模式的固体充填开采无法控制地表沉陷的问题,分析了矿区采用固体充填条带开采的必要性,推导了充填体作用下的煤柱屈服区宽度力学计算公式,提出了顾及煤柱稳定性的留宽设计方法,并推导了采出率与地表变形的数学表达式|采用数值模拟研究了煤柱应力集中系数的变化规律,为力学模型的参数选取提供了支持。结合理论分析和数值模拟的研究成果,对固体充填条带开采的采留宽进行优化设计。研究结果表明：当矿区固体充填条带开采的采宽为53m、留宽为25m时,可较好地控制地表变形、保证煤柱的稳定性和提高资源的采出率。