煤系覆岩中砂岩层数对开采沉陷的影响

以榆神府矿区2-2主采煤层上覆岩石层状结构及特征为地质背景,以砂岩层数、砂岩平均厚度和砂泥比为变量,构建了18种不同类型的层状结构模型。从可比性的角度提出了"砂层系数"这一能直接体现层状结构特征的新概念。在此基础上,运用数值模拟实验方法研究了在既定砂泥比条件下砂层系数对下沉系数的影响规律,建立了二者之间的量化关系。     

榆神矿区覆岩岩土比对开采沉陷的影响分析

以榆神矿区大保当普查区为研究区,分析了区域地质条件和典型钻孔数据资料,针对该矿区主采煤层构建了不同岩土比类型的数值模型,运用数值模拟实验的方法研究在地质条件和开采工艺相同的情况下,覆岩岩土比对开采沉陷的影响规律。结果表明:在不同的埋深水平下,下沉系数都会随着岩土比的增大而减小,且变化趋势有所不同;随着岩土比的增大,采高对下沉系数的影响程度呈现先增大后减小的变化趋势,一般当岩土比为4∶1~8∶1时,采高的变化对下沉系数的影响程度最大;基于数值模拟实验结果,发现超过100 m的巨厚土层具有降低下沉系数的效应。     

条带开采覆岩运动对地表沉陷影响的模拟分析

村庄下采煤是涉及到控制地表沉陷的技术难题,受条带开采采动造成的上覆岩层活动对地表移动有着极大地影响。采用物理模拟方法对开采引起的覆岩运动规律进行分析,以及使用数值模拟方法对地表变形情况进行研究。结果表明,采宽60 m留宽70 m"三带"高度比采宽50m留宽70 m增加了58%,地表移动和变形各项参数的最大值增加了30%以上,为合理确定条带开采参数提供有利的依据。     

煤柱群下重复开采覆岩与地表沉陷数值模拟实验

为研究煤柱群下重复开采覆岩与地表移动变形规律并揭示其形成机理,以某矿8104工作面地质采矿条件为工程背景,采用有限差分程序FLAC3D建立了其三维地质采矿模型,分别开展了2种情况下(采用刀柱式采煤方法仅开采上层煤和在煤柱群下进行重复开采)覆岩与地表沉陷数值模拟实验。结果表明:仅开采侏罗纪煤层时,覆岩与地表不会发生明显沉陷;在煤柱群下重复开采时,覆岩破坏形成"四带"发育特征,即由下往上依次为垮落带、断裂带、弯曲带和切冒带;研究区地表下沉系数小、下沉盆地范围较大以及地表沉陷容易形成非连续移动变形。     

急倾斜煤层开采对地表沉陷影响的数值模拟

针对急倾斜煤层开采复杂的采矿地质条件,运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC),对不同开采方案所引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究,总结出了岩体移动的基本特征和地表沉陷的相关参数．结果表明：煤层开采对地表沉陷的影响有一个发展变化的过程,呈现出较为明显的阶段性,在开采影响剧烈区内应该加强对重点部位的加固与维护;综合比较4个开采方案,煤层区段间正台阶顺序开采较为有利,地表构筑物受采动损害小,区段间相互影响小,有利于巷道布置。     

李村煤矿开采沉陷规律数值模拟研究

运用FLAC3D软件对李村矿8301工作面推进对地表移动和变形进行数值模拟研究,从地表沉降量、倾斜变形量、水平移动量、水平变形量这4个方面进行了观测和分析,得出了李村矿开采地表沉陷的基本规律,为治理该地区地表沉陷提供了理论依据。     

急倾斜煤层开采沉陷的数值模拟

急倾斜煤层开采地表沉陷变形规律具有许多不同于缓倾斜煤层开采的特征。利用数值模拟的方法,以六道湾煤矿急倾斜煤层开采为工程背景,研究了急倾斜煤层开采后地面沉陷规律,其结论对当前六道湾塌陷区治理全过程的顺利进行提供了理论上的保障和依据。     

基于DDA方法的8101工作面开采沉陷数值模拟分析

为了获取更为完整的一次采全高条件下地表沉陷规律与覆岩破坏动态演化,以王庄煤矿8101工作面为例,基于DDA数值模拟方法,对受断层影响下工作面的开采沉陷规律进行分析。结果表明:工作面回采至200 m时,受到断层影响,离层范围开始增大,大致为2～4倍采厚,地面局部开始发生沉陷;断层附近诱发的地表沉陷很严重,且隆起区域进一步扩大。研究成果旨在为更深入地挖掘王庄煤矿矿井生产潜力,保证矿井的可持续发展提供参考。     

矿区开采过程中覆岩移动规律数值模拟研究

针对传统数值模拟方法模拟覆岩移动规律时误差高的问题,提出了矿区开采过程中覆岩移动规律数值模拟新方法,即通过计算覆岩在自重应力作用下的蠕变公式,代入静力平衡条件,得出覆岩移动规律数值模型;对模型底部边界进行全约束,以单元自身重力进行加载,模拟覆岩移动,得出覆岩移动规律数值模拟结果并进行分析。结果表明,设计的数值模拟方法的周期来压步距模拟误差值最高为0.260μm,实验对照组的为0.581μm,设计的数值模拟方法可将周期来压步距模拟误差值降低约50%,可以实现覆岩移动规律的精准数值模拟。     

大保当井田覆岩岩土比对开采沉陷的影响

以榆神矿区大保当井田2-2煤层覆岩为地质原型,基于区域地质条件和3个代表性钻孔构建了30个不同岩土比类型的数值模型,运用数值模拟实验的方法研究在地质条件和开采工艺相同的情况下,覆岩岩土比对开采沉陷的影响规律。结果表明:在100 m和200 m埋深水平下,随着岩土比的增大,下沉系数呈现较为明显的减小趋势,而在250 m埋深水平下,除各别点外(岩土比为2∶1时)也基本符合该规律;不同埋深水平条件下,随岩土比增大,下沉系数的减小幅度不同;基于数值模拟实验结果,超过80 m的厚土层具有降低下沉系数的效应。     

风积沙矿区开采沉陷影响因素研究

以补连塔风积沙矿区12407工作面为研究背景,采用层次分析法,从开采因素和地质因素2个方面选取了9个指标作为开采沉陷的影响因子,建立了风积沙矿区开采沉陷影响因素分析模型。在此基础上构造了5个具有不同松散层厚度、基岩厚度、沙基比和覆岩综合普氏硬度的数值实验模型,进行了数值分析。研究表明,采深保持不变时,松散层厚度和沙基比与地表最大下沉值正相关,基岩厚度和覆岩综合普氏硬度与地表最大下沉值负相关。     

远距离保护层开采卸压机理数值模拟分析

应用含瓦斯煤岩气固耦合模型(RFPA-GAS)系统对淮南远距离保护层开采进行了数值模拟,分析了采动过程中煤层上支承压力的分布规律以及采动过程对被保护煤层透气性的影响,用数值模拟方法分析了淮南远距离保护层开采卸压机理。     

固体充填开采地表沉陷规律数值模拟

固体充填开采是近年来发展的一种较好的绿色开采技术,在国内获得初步应用,但实测资料较少。结合一个试采工作面,采用FLAC3D数值模拟手段,对固体充填开采不同充填率及充填体不同弹性模量条件下地表下沉规律进行研究。研究表明,随着充填率从100%减小到50%,地表下沉最大值从312 mm增加到907 mm,充填率对地表下沉的影响很大,在选择充填开采的时候,保证充填接顶对防止地表变形过大很有帮助。随着充填体弹性模量从0.24 GPa增大到24 GPa,地表最大下沉值迅速减小,选择合理的充填体级配很重要,只要充填体达到抗变形能力即可。     

煤层开采覆岩破坏与地表变形规律的数值模拟

基于研究矿区煤层覆岩的地质条件,结合数值模拟方法,研究了厚松散层薄基岩条件下不同采宽采厚开采的覆岩破坏与地表移动变形规律,得到了覆岩导水裂隙带高度随放采比及采厚增大而增大的结论,提出了该采区防水防砂技术,控制采高,加强顶板管理,为煤层的安全开采提供依据,为提高煤炭资源的开采率做出科学的分析和建议。     

浅埋煤层开采地表下沉影响因素分析

为了研究浅埋煤层开采条件下基岩厚度、松散层厚度及开采厚度3个因素对地表最大下沉值的影响,借助FLAC^3D软件进行数值模拟并运用正交实验法对3个因素进行影响程度排序,得到各因素对地表最大下沉值影响程度排序为：基岩厚度H> 松散层厚度h> 开采厚度m。通过改变3个因素变量取值,分析三者对地表最大下沉值的影响变化情况。基于数值模拟结果,回归分析拟合得到地表最大下沉值与3个因素的综合函数表达式,通过工程实例对该表达式予以验证,结果表明综合函数表达式具有较高的可信度,可为类似条件下煤层开采地表移动变形预计提供参考。     

铁法矿区采煤沉陷特点及其影响因素分析

根据矿区采煤地面沉陷现状,总结出地面沉陷分布特点并分析其影响因素,为了更好地综合治理和预防地面沉降变形,有必要在全区建立地面沉陷监测站,以获取全区地面沉陷定量参数。     

地下开采引起地表沉陷的数值模拟

地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采，必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象，运用FLAC软件，采用数值模拟的方法，对石人沟铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟，并总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律，给出了不同开采阶段的地表动态移动曲线。     

充填开采工作面矿压显现规律数值模拟分析

 为了研究充填开采工作面矿压显现规律,以新阳矿10203充填开采工作面为试验背景,运用数值模拟软件,对工作面不同推进距离下,沿倾斜和走向方向的受力以及充填体上覆岩层的垂直位移进行了模拟分析。结果表明：与传统垮落法开采相比,充填开采来压步距增大,矿压显现缓和;采后及时充填可降低顶板下沉量。