采动条件下导水裂隙带发育高度预测

为了给解决小保当井田在煤矿开采时所引起的煤矿安全事故提供参考依据,同时在很大程度上保证矿区人民饮水安全。以小保当延安组四段2_(-2)煤层的先期开采工作面为例,在已有的现场勘察资料和实验资料的基础上,采用经验公式法、理论分析法、FLAC~(3D)数值模拟法以及物理模拟法,分别预测了小保当井田2_(-2)煤层采动条件下导水裂隙带发育高度并对其结果进行对比验证。结果表明,小保当2_(-2)煤层采动条件下覆岩导水裂隙带发育高度154 m(采高为6 m时),裂采比25.6。其研究成果可为榆神矿区煤矿的开采提供一定借鉴和参考。     

浅埋煤层导水裂隙发展规律物理模拟分析

对于富水沙层下、水体下等保水开采研究课题，本来应该进行固液两相相似模拟研究，但因此种研究手段还处于试验阶段，所以进行单相固态模拟还是非常必要的。根据不同工作面覆岩破坏和导水裂隙发展情况以及防水安全岩柱保护层稳定性变化，实验得出了从不同基岩厚度采场实现保水开采的合理推进距。导水裂隙带高度发展过程的实验对神府矿区的间歇式保水开采方案的实施和该区煤炭资源合理开发具有重要指导意义。     

四煤层采后导水裂隙带高度预测研究

根据三下规程、经验公式、力学公式和矿山压力理论分别计算四煤采后导水裂隙带高度,评价工作面的受水威胁程度,确保工作面安全开采。     

基于煤矿顶板导水裂隙带发育的探放水技术分析

针对四老沟煤矿8407工作面的顶板探放水进行分析,工作面主要受到顶板砂岩水的影响,存在着安全隐患。依据工作面的统计数据,得到导水裂隙带的回归公式,由此得到工作面推进距离对导水裂隙带的影响,并确定6 m采高时导水裂隙带的稳定高度值为95 m。采用地面电磁勘探的方式对工作面受到的富水影响区域进行分析,确定23处钻孔位置进行探放水作业,由此消除顶板富集水的影响,保障煤矿的安全开采。     

气藏开发中压力变化所引起的地震岩石物理特征分析

气藏在开发过程中,有可能气水界面和含水饱和度均保持不变,但地层压力下降,这给开发地震研究带来了困惑。以AF气田为例,探讨了如何利用岩石物理试验和地震正演方法,分析和研究其因地层压力变化所引起的地震岩石物理特征变化,同时也分析了后期可能出现的水侵对地震岩石物理特征带来的影响。     

浅埋煤层采动导水裂隙动态演化规律模拟分析

针对单一关键层浅埋煤层,采用实验室物理模拟揭示了采动导水裂隙动态发育规律.模拟结果表明,采动导水裂隙的演化分为发展期、贯通期和压实闭合期3个阶段;导水裂隙的动态发育受基本顶关键层控制;通过分析得出了防止工作面涌水溃沙的基本原理,能解决西部矿区保水防溃采煤的安全问题.     

浅埋煤层导水裂隙发展规律物理模拟分析

对于富水沙层下、水体下等保水开采研究课题 ,本来应该进行固液两相相似模拟研究 ,但因此种研究手段还处于试验阶段 ,所以进行单相固态模拟还是非常必要的。根据不同工作面覆岩破坏和导水裂隙发展情况以及防水安全岩柱保护层稳定性变化 ,实验得出了从不同基岩厚度采场实现保水开采的合理推进距。导水裂隙带高度发展过程的实验对神府矿区的间歇式保水开采方案的实施和该区煤炭资源合理开发具有重要指导意义     

断层采动活化对导水裂隙带高度影响的模拟实验研究

通过物理模拟研究了断层采动活化对导水裂隙带高度的影响,实验结果表明:断层断至层位在正常导水裂隙带范围内,断层活化对导水裂隙带高度没有影响;断层断至层位在正常导水裂隙带范围之外,受断层切割的关键层因断层活化而失去控制作用,导水裂隙带将发育到上一层关键层的底部;断层断至层位高度相同时,导水裂隙带发育高度相同,但此时工作面推进方向与断层面倾向的位置关系对导水裂隙发育速度有一定影响。     

应力恢复对采动裂隙岩体渗透性演化的影响

研究了采动岩体应力恢复对断裂带渗透性的影响并将其应用于分层开采和残煤复采导水断裂带的计算。通过试验对侧限作用下裂隙岩体在轴向分级加载条件下渗流变化规律进行了研究,以模拟应力恢复作用对裂隙岩体渗透性的影响;依据实测的采动裂隙岩体体积膨胀系数的对数分布规律,对采动裂隙岩体渗透性分布规律进行了描述,计算了应力恢复作用下,裂隙岩体内裂隙开度及渗透性演化规律。试验结果表明:轴向加载条件下裂隙模块开度及渗透性均显著下降,加载初期应力较小但其对裂隙模块的开度及渗透性影响更显著,后期应力增大但其对裂隙试块的渗透性影响程度降低,在20 MPa压力作用下裂隙很难完全闭合;理论计算结果表明:应力恢复作用下采空区上覆裂隙岩体内下部大开度裂隙渗透性有降低但仍为较好的导水通道,上部裂隙开度较小层段渗透性也有明显降低。根据水利水电工程地质勘查规范将渗透系数小于0.01 m/d的层段视为不透水层,采空区上覆导水断裂带最大高度在应力恢复后较初始实测最大值减小了约26%。依据研究结果对传统的分层开采覆岩导水断裂带高度计算公式进行了修正,采用修正公式计算下分层煤或残煤开采防水(砂)煤柱的留设方案更为合理。     

综放开采最大导不裂隙带高度的应力法预测

在重点模拟大采高条件下覆岩低抗拉特性的基础上，建立了“大采高ＦＥＭ－ＮＴＡ耦合模型”，选择了合适的屈服准则、流动法则及应力应变本构关系，综合优选输入参数，于淮南矿务析集矿实施了该“耦合模型”，预测裂采比为１０．６０－１０．８５倍，经钻探验证，取得了较为理想的预测精度。     

曹家滩煤矿首采面导水裂隙带高度研究

煤层开采后,上覆岩层导水裂隙带高度的确定对于顶板水害防治与保水采煤均具有重要的技术指导意义。根据曹家滩煤矿首采工作面开采技术条件与岩石力学参数,采用物理相似模拟试验、经验公式计算和现场实测相结合的方法对导水裂隙带高度进行了研究确定。结果表明:物理模拟试验预测导水裂隙带高度145 m,裂采比24. 2;经验公式预计导水裂隙带高度89. 6 m,裂采比14. 9,与物理模拟试验相差较大;钻孔冲洗液漏失量观测预测导水裂隙带高度分别为136. 10 m和139. 15 m,裂采比22. 68和23. 19。通过综合分析得到,物理相似模拟试验结果与现场实测数据较为接近,现有经验公式已不适用于曹家滩煤矿条件下的导水裂隙带高度确定。     

裂隙几何特征对岩石强度影响模拟实验研究

为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性进行评价。结果表明:倾角对新生裂纹的起裂位置与起裂时间作用明显,长度与岩石的完整性与稳定程度具有相关性,位置影响裂纹扩展规模和岩石破坏形态;裂隙倾角、长度与位置对岩石峰值强度的影响程度在不同区间内有所差异,从整体来看,由于位置影响因子较小被作为无关变量剔除,在小于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为长度倾角位置,长度与倾角的影响因子为0.82、0.36,在大于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为倾角长度位置,长度与倾角的影响因子为0.344、0.866,同时,建立的逐步回归模型可以有效评价岩石强度,对岩石初始损伤判定具有一定参考价值。     

基于BP神经网络的导水裂隙带高度预测研究

在对复杂地质及水文地质条件下开采形成的导水断裂带发育规律分析的基础上,将基于非线性理论的人工神经网络技术用于导水裂隙带高度的预测.选取了顶板岩性、顶板抗压强度、覆岩类型、倾角、覆岩厚度、泥岩比、煤层采厚等因素作为导水断裂带预测模型的影响因子,建立了导水断裂带高度的预测模型.取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后导水裂隙带的发育高度,为煤矿合理设计开采方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑.     

矿山岩石节理裂隙检测方法综述

岩石节理裂隙的精确检测是判定矿山开挖稳定性的关键,一般的检测步骤是从原始图像中提取出有效的裂隙信息,通过识别感兴趣区域来获取特征知识,从而完成对图像的理解。首先对矿山岩石节理裂隙的特征进行概括分析;然后对近30 a来岩石节理裂隙检测方法进行分类,系统地介绍了模式识别方法、数学形态学方法和分形学方法的理论依据、优缺点以及研究成果,并对这几种方法进行了分析比较;最后对岩石节理裂隙检测方法的现状及发展趋势进行了总结。     

基于微地震监测的导水裂隙带三维空间分布

煤矿井下开采会引起岩石破裂,造成煤层顶板冒落和断裂,可能导致导水裂隙带的产生,通过用微地震监测技术监测到的事件和岩石破裂的两种情况:剪切破裂和张性破裂,来初步判断所监测的地方是否存在导水裂隙带。     

黄土塬区地震勘探方法与效果分析

为了提高黄土塬区地震勘探的精度,为煤矿生产提供更为准确的资料。针对黄土塬区地震勘探的特点和主要技术难点,阐述了采用直线与弯线联合、二维直线三维观测、改善激发条件、优选观测系统、增加覆盖次数以及多域迭代静校正等相应的有针对性的技术措施。提交资料后经过钻孔验证,结果表明:采用该勘探方法观测系统合理、激发条件选择得当以及资料处理流程搭配合理、解释方法正确,资料的准确程度较高,取得了理想的地质效果。     

采区高分辨率三维地震勘探技术的应用

介绍了采区三维地震勘探方法与效果。     

基于相关性分析的导水裂隙带发育高度预测

以榆神矿区小保当煤矿为研究对象,采用地质比拟方法对 2^-2煤层开采导水裂隙带发育高度进行预测分析。 根据榆神矿区煤层覆岩典型组合结构,确定 2^-2煤层覆岩类型为软岩类、较软岩类和较坚硬岩,并将其划分为硬-软-硬和硬-硬-软组合结构;筛选了覆岩采动裂隙发育的影响因素,以榆神矿区导水裂隙带发育高度实测为例,分析了煤层覆岩结构类型、采高、埋深、工作面跨度与导水裂隙带发育高度的相关性,采用回归分析方法拟合确定了不同主控因素条件下的导水裂隙带发育高度预测公式。 研究成果对小保当煤矿保水采煤、顶板水害防治提供了一定的理论依据。