综放开采上覆岩层运动规律相似材料模拟分析

以义马耿村矿二3煤放顶煤开采条件为基础，应用相似材料模拟方法，研究了开采后上覆岩层运动的过程、变化及特点，探讨了上覆岩层运动的规律；根据模拟结果，分析了开采范围内支承压力峰值的变化及对顶煤破碎的影响。     

综采放顶煤工作面相似模拟研究

综采放顶煤工作面上覆岩层的破坏和冒落是一个复杂的力学过程。用相似材料模拟试验法,对放顶煤开采上覆岩层运动和矿压显现规律进行研究,得出了上覆岩层运动特点和工作支承压力分布规律,并对顶煤破碎与支承压力的关系进行了分析,为工作面矿压控制参数选择提供了依据。     

薄煤层钻采卸压覆岩运动相似模拟研究

针对螺旋钻开采薄煤层保护层的条件,采用相似模拟实验,模拟薄煤层钻采后上覆岩层运动破断规律,确定了岩层破坏形式与裂隙发育特征。在近距离煤层群开采时,采用钻采方式开采保护层能够在不破坏被保护层整体结构的同时,起到有效卸压作用。钻采工作面覆岩运动规律与顶板位移与长壁工作面存在差异。     

近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究

针对近距离煤层采空区下开采采场矿压控制问题,根据某煤矿地质条件及工作面布置方式,采用物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,总结了近距离煤层上煤层开采完毕后,采空区下工作面回采过程中矿压显现规律,进一步分析了采空区下采场覆岩运动规律;由于上煤层开采造成上覆岩层垮落,老顶岩层完整性受到破坏,采空区下煤层开采时,工作面采场覆岩构成"块体-散体-块体"的复合老顶结构,从而使工作面开采过程中形成"小-大初次来压及周期来压"的矿压显现规律.     

“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运动规律数值研究

基于大采高煤层开采后上覆岩层运动、破坏特征和应力特性变化规律,结合潘一矿1521(3)工作面工程地质条件,采用UDEC数值分析软件模拟上覆岩层力学变化与破坏过程,分析了"三软煤层"上覆岩层运动结构特点、运移规律及应力分布情况,并利用工程实测对该模拟结果进行了验证,对我国的大采高开采理论研究作了有益的探索。     

“十”字形交错采场覆岩破坏规律研究

针对某煤矿4300采区煤层空间交错工作面形成"十"字型采场开采的情况,并根据采区煤层赋存情况,采用模拟软件FlAC3D建立"十"字型采场开采的三维模型,逐步开挖3上煤层工作面,上覆岩层运动稳定后再逐步开挖3下煤层工作面,获得各开采阶段的上覆岩层破坏形态及应力场分布特征,同时分析出3上煤层开采后覆岩运动规律以及3下煤层开采中覆岩运动规律,取得了良好的效果。     

条带法采煤上覆岩层下沉运动规律的探讨

介绍了建筑物下条带法开采上覆岩层的运行规律，分析了产生岩层运动规律的原因、上覆岩层随采留宽度的不同而出现的４种运动现象及建筑物下条带法采煤应满足的２个条件。     

红泥坡铜矿采场覆岩变形破坏规律试验研究

为探讨红泥坡铜矿采场上覆岩层变形破坏、岩层冒落演化规律,采用相似模拟试验开展了相关研究。研究结果显示:在空场条件下,当开采至第三分段时,采场直接顶板发生冒落,冒落高度达8～10m,上覆岩层位移0.1～0.3m,若继续开采,采空区冒落高度达29m左右,上覆岩层最大位移达到0.6m;当矿体开采第一分段时,上覆岩层应力状态变化已发展至近地表覆盖层的局部区域,开采第二分段时,地下采动作用对近地表覆盖层应力场的影响范围逐渐增大且覆盖层呈现出不均匀的变形状态,若继续开采,上覆岩层应力场将受到明显影响,研究结果对矿山生产规划及岩层控制具有理论指导意义。     

巨厚煤层综采放顶煤工作面上覆岩层移动规律研究

针对义煤集团千秋煤矿巨厚煤层(平均21.8 m)综采放顶煤采场上覆岩层的垮落特征及所形成的结构,以千秋煤矿的地质和开采条件为依据,通过相似模拟和数值模拟研究,分析了上覆岩层移动规律、破坏特点及垮落后的结构形态,得出了综放采场上覆岩层移动规律和上覆岩层应力的变化规律.     

煤矿高浓度胶结充填开采覆岩变形规律

为了研究煤矿高浓度胶结充填开采覆岩变形规律,以新阳矿十采区10203充填开采工作面为背景,应用理论分析、数值模拟和相似模拟的方法对充填开采工作面上覆岩层的变形特征进行了研究。结果表明:充填开采主关键层不发生破断,只有微小的变形;覆岩变形以垂直方向的整体弯曲下沉运动为主,上覆岩层不发生断裂和垮落,无明显的垮落带;与垂直方向相比,水平方向的移动变形量很小,基本可以忽略。根据上述结论,将充填开采地表移动变形的研究重点放在垂直方向的岩层移动和地表沉陷方面是合理的。     

采空区充水活化及覆岩变形规律试验研究

为了研究充水情况下老采空区“活化”机理及覆岩运动规律,基于相似理论制作了采空区相似材料模型,通过人工注水的方式模拟采空区垮落带浸水状态,进行了煤层开采及充水条件下覆岩沉降变形观测,对采空区充水后上覆岩层变形规律、覆岩破坏形式进行研究。结果表明,煤层被开采后,自下而上会产生垮落带、断裂带和弯曲下沉带,采动破坏岩石会支撑上覆岩体,使得采空区边界存在空洞区域;煤层开采后的老采空区存在大量空洞、空隙,充水后采空区覆岩会发生“活化”,垮落带破碎岩石进一步压实,离层裂隙中间区域的压密程度高于两侧,随着充水时间延长,覆岩裂隙逐渐拓展,且采空区充水第一次观测时沉降量较大,之后岩层沉降量变化有减小趋势;采空区充水后垮落带上方岩层沉降量最大,覆岩越靠近地表,采空区充水对覆岩影响程度越小。     

近浅埋煤层综采工作面矿压规律试验研究

为了研究杭来湾煤矿30101综采工作面矿压显现规律,利用相似模拟实验方法,研究了近浅埋综采工作面开采过程中覆岩破断运动特征,掌握了30101工作面基本顶来压步距及支架工作阻力特征,支承压力分布规律和上覆岩层移动变形演化规律。研究表明30101工作面基本顶周期来压步距存在大小周期,上覆岩层移动变形呈现"两带"。     

近浅埋煤层综采工作面矿压规律试验研究

为了研究杭来湾煤矿30101综采工作面矿压显现规律,利用相似模拟实验方法,研究了近浅埋综采工作面开采过程中覆岩破断运动特征,掌握了30101工作面基本顶来压步距及支架工作阻力特征,支承压力分布规律和上覆岩层移动变形演化规律。研究表明30101工作面基本顶周期来压步距存在大小周期,上覆岩层移动变形呈现"两带"。     

王行庄煤矿保护层开采相似模拟

针对传统保护层开采保护范围确定方法的局限性,结合王行庄煤矿的实际情况,对该矿的保护层开采情况进行了实验室相似模拟,分析了试验矿井保护层开采期间被保护层的膨胀变形量、上覆岩层的应力变化趋势,并根据上覆岩层的应力变化得出了保护层开采期间沿走向的卸压角。     

固体废弃物胶结充填开采上覆岩层移动影响分析

通过建立计算机数值模型模拟固体废弃物胶结充填开采上覆岩层移动规律,观测不同工作面推进距离上覆岩层移动特征,对比长壁开采与充填开采关键层移动,分析充填开采关键层运动与上覆岩层移动特征。由于采空区被矸石和粉煤灰等材料所充填,充填工作面矿压显现和上覆岩层移动规律与一般垮落法管理顶板明显不同。研究表明：胶结充填开采工作面周期来压步距大,来压强度不明显;关键岩层弯曲下沉,不会出现岩层破断现象。上覆岩层移动范围明显减小,对地表变形能有效控制。     

采空区上覆煤层开采层间岩层移动变形实验研究

为了安全高效开采采空区上覆煤层,基于其层间岩层移动变形问题的重要性,采用相似模拟实验的方法研究了采空区上覆煤层开采层间岩层相同水平层位与竖直层位岩层的移动变形情况.结果表明,采空区上覆煤层开采使下部煤层开采的原"三带"均向上位扩展,并出现了层间岩层控制层;采空区上覆煤层开采层间岩层出现变形盆地,在控制层以下的岩层出现下沉盆地,而控制层以上的岩层出现分形盆地;同一层位岩层下沉随工作面推进呈现整体移动的偏态性,在移动变形过程中,控制层以上的岩层移动变形呈现连续性的特点,控制层以下的岩层移动变形呈现突变性的特点.     

综采工作面下分层开采覆岩变形特征

为研究综采工作面下分层开采时顶板岩层的破坏规律及工作面覆岩垮落规律,鹿洼煤矿以13下05工作面为原型,对综采工作面下分层开采时煤层顶板的垮落高度、垮落步距及压力分布进行了相似材料模拟。结果表明,在下分层开采过程中,上覆岩层基本上随采随冒,当工作面推进至68m时,上覆岩层已受到上部已采工作面跨落岩层的影响,开挖至90 cm(相当于工作面推进90m),跨落高度已与上部已采工作面岩层贯通。     

急斜煤层开采上覆岩层运动的有限变形分析

本文以有限变形理论为基础，阐述了急斜煤层开采上覆岩层运动时获得任一时刻截面弯矩及变形曲线的方法，可为深入认识上覆岩层的活动规律提供依据。     

下保护层开采采空区覆岩破坏特征研究

下保护层的开采必然引起采空区上覆岩层的移动和破坏,覆岩的运动为被保护层的卸压提供了空间,也为被保护层的瓦斯解吸和运移提供了通道。采用UDEC软件,模拟保护层开采,得出了采空区上覆岩层的运动规律和破坏特征,对于指导工程实践具有重要意义。     

急斜煤层开采上覆岩层运动的有限变形分析

本文以有限变形理论为基础，阐述了急斜煤层开采上覆岩层运动时获得任一时刻截面弯矩及变形曲线的方法，可为深入认识上覆岩层的活动规律提供依据。