厚煤层不同开采方法覆岩破坏规律研究

在对不同开采方法覆岩破坏高度实测资料分析对比的基础上,研究了冒落岩层高度及碎胀性与覆岩破坏高度的关系,探讨了开采方法对覆岩破坏高度的影响,其结论对于覆岩破坏理论研究及水体下采煤实践具有促进与指导意义.     

兖州矿区放顶煤开采覆岩破坏规律探测研究

在利用井下仰孔探测技术探测了三个矿井放顶煤开采覆岩破坏高度的基础上， 总结分析了导水裂隙带的形态特征及其最大高度发育过程， 所得结论对于进一步研究放顶煤开采覆岩破坏规律及安全生产具有重要的参考与实用价值．     

兖州矿区放顶煤开采覆岩破坏规律探测研究

在利用井下仰孔探测技术探测了三个矿井放顶煤开采覆岩破坏高度的基础上,总结分析了导水裂隙带的形态特征及其最大高度发育过程,所得结论对于进一步研究放顶煤开采覆岩破坏规律及安全生产具有重要的参考与实用价值.     

卧龙湖煤矿8101工作面采动覆岩破坏特征研究

煤矿开采过程中覆岩破坏容易引发工作面溃砂、突水事故,为了保证卧龙湖煤矿8101工作面安全开采,根据矿区覆岩工程地质特征及矿区岩层柱状图,建立了FLAC3D数值模拟模型.通过FLAC3D软件模拟,得到了工作面推进时的覆岩应力场及覆岩塑性区分布图,由此分析得出在开切眼和煤壁处覆岩主要为剪切破坏,采空区上部主要为拉伸破坏,得到煤层开采时覆岩最大主应力1.78MPa,最大导水裂隙带高度31m.     

初采覆岩破坏性影响区的解析高度

以现场实测资料和实际的开采条件为依据，建立回采工作面覆岩破坏的力学模型，分析初次开采时顶板最大冒落高度与采高、采深、顶板岩层的力学性质、采空区大小及顶板岩层的碎胀性之间的关系，利用微分方程求出初采覆岩破坏性影响区高度的解析解。     

初采覆岩破坏性影响区的解析高度

以现场实测资料和实际的开采条件为依据，建立回采工作面覆岩破坏的力学模型，分析初次开采时顶板最大冒落高度与采高、采深、顶板岩层的力学性质、采空区大小及顶板岩层的碎胀性之间的关系。利用微分方程求出初采覆岩破坏性影响区高度的解析解。     

五沟煤矿导水裂隙带发育高度预测

煤层开采导致覆岩产生移动变形破坏,描述覆岩破坏影响程度的导水裂隙带发育高度是评价顶板是否发生突水溃砂等灾害事故的重要指标之一,因此对影响导水裂隙带发育高度的采高、工作面几何参数、覆岩岩性及岩层结构等主要因素进行分析,利用模糊数学方法将非线性问题转换成线性问题进行计算,获得五沟煤矿10煤开采导水裂隙带发育高度预测公式,为五沟煤矿含水层下10煤层的安全开采提供指导。     

薄基岩条带开采工程地质力学模型试验研究

针对兖州太平矿区内赋存有薄基岩的地层条件，以工程地质力学模型试验为手段，研究了薄基岩条件下条带开采覆岩与地表移动变形及破坏的工程地质机理及其主控因素，揭示了薄基岩条带综放开采引起的上覆岩层的破坏过程、破坏形态、破坏范围及地表的移动变形规律，为工程实践提供了理论依据。     

任楼煤矿覆岩破坏移动规律的分析研究

通过对任楼煤矿综放和炮采工作面两带高度观测孔实测资料与相似材料模拟实验等的系统分析研究，获得了该矿不同工艺条件下的覆岩破坏规律及两带发育形态尤其是综放条件下覆岩破坏移动特征。     

远距离下部煤层回采对上部采场巷道影响分析

为了研究远距离多煤层开采时下部煤层回采对上部采场巷道破坏的原因和影响范围,结合云煤一矿和正德矿业的井下采掘关系,通过覆岩破坏高度经验公式和UDEC数值模拟,得到远距离多煤层开采覆岩破坏的特点以及部分巷道受损的原因。利用概率积分和FLAC3 D数值模拟揭示了正德矿业倾斜岩面移动变形特征以及巷道破坏的主要原因;采用岩层移动角计算云煤一矿开采对正德矿业的影响范围,确定了巷道受损数目。研究结果表明:受损巷道少部分是由下部工作面回采引起的覆岩破坏和岩层移动变形共同造成的,而大部分受损巷道则仅由岩层移动变形造成;在采场倾斜岩面上,由于自重力和平行于岩面原岩应力分力的影响,下部工作面回采对其上山影响范围大于下山;采用优化的岩层移动角计算云煤一矿对正德矿业的采动影响范围,确定了巷道受损数量和位置,基本与现场实际情况吻合,可以为相似案例提供参考。     

Time-domain characteristics of overlying strata failure under condition of longwall ascending mining

Ascending mining is one of the most effective ways to solve problems of water inrush, gas outburst and rock burst in coal seams mining. In order to reveal the law of motion and spatiotemporal relationship of overlaying strata, field measurement has been done in a mine. Long distance drillings were constructed from 4# coal seam to 6# coal seam at several certain typical positions, and movement and failure law of overlying strata after mining was analyzed by drilling video and observing the fluid leakage. Besides, we also analyzed the spatiotemporal development law of overlying strata failure with different mining heights and time intervals in the lower coal seam. The results show that: ascending mining is significantly affected by time-domain characteristics of overlaying strata failure after the lower coal seam’s mining, height equations of caving zone and fractured zone are given in this paper, and the feasibility of ascending mining was compartmentalized concretely according to the spatiotemporal relationship. Research methods and conclusions of this paper have certain referential significance for the study of ascending mining, mining under water, mining under building, mining under railway and stress-relief mining.     

基于RS-ANN的某矿山井下开采防水安全岩柱厚度的确定

水下矿床是难采矿体的一个重要方面,针对某矿山的实际情况,深入分析了该矿的地质资料后,在查阅相关文献的基础上,建立了该矿导水裂隙带高度的粗糙集—神经网络预测模型.在比较了粗糙集—神经网络预测结果、地质详查报告提供的结果及采用经验公式计算的结果后,认为神经网络预测的结果较准确,其结论在该矿水下开采设计中可以采用.在预测的导水裂隙带高度基础上,参考采矿设计手册中的经验公式,并类比其它矿山水下开采的情况,计算出了防水安全岩柱的厚度.此项研究为该矿重新编制开采设计方案和安全专篇提供了依据,同时为矿山安全管理提供了参考.     

Numerical simulation study on the relationship between mining heights and shield resistance in longwall panel

A numerical model based on a Continuum-based Distinct Element Method(CDEM) was used to carry out a dynamic simulation of the interaction between shield and rock strata movement in longwall mining. In Northern China, the Ordos coal field geological conditions and operational characteristics were used as a case example. The CDEM was constructed on Ordos coal field shield's operation characteristics and geological conditions. Numerical modelling was carried out to investigate the effects of different mining heights on the caving process, movement characteristics, equilibrium and stability conditions of overburden as the interaction between shield and surrounding rocks. With the numerical model, the internal factors for changes in shield resistance under different mining heights was found. The quantitative relationship between mining heights and shield resistance was also obtained by the numerical simulation.     

深部巷道围岩控制原理与应用研究

采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法，研究深部巷道围岩稳定问题，认为深部巷道围岩控制的基本方法是提高围岩强度、转移围岩高应力以及采用合理的支护技术．提出了深部巷道围岩控制的基本技术和控制过程：1）应力转移降低巷道浅部围岩应力；2）采用高预紧力、大延伸量的高强度锚杆、锚索支护系统，强化锚固区围岩强度，提高巷道围岩自身稳定性；3）加强巷道两帮、底角支护，提高巷道最薄弱部位（两帮、底角）残余强度、提高巷道围岩的整体稳定性；4）应用高水速凝材料注浆加固破碎区，提高破碎围岩的完整性和力学参数．该研究成果已成功应用于工程实践．     

急斜煤层分段放顶煤开采合理段高选择研究

为确定急斜煤层水平分段综放开采条件下工作面段高的合理取值,将开采后裸露顶板岩层简化为三边固支的矩形薄板,采用薄板破断理论对受横向和纵向载荷作用下的斜置矩形薄岩板进行力学分析.研究表明:岩板走向长度、倾斜长度、岩层倾角、覆岩载荷及泊松比是影响段高取值的5个主要因素.应以在工作面上方采空区煤矸体沿着顶煤采出后形成的槽形采空区域下移前岩板不发生沿根部折断为极限段高的选择标准.工作面合理段高取值分为3类:第Ⅰ类煤层倾角45°～55°,取值在29 m范围内;第Ⅱ类55°～75°,取值在51 m范围内;第Ⅲ类75°～90°,该范围内开采工艺及设备选择对合理段高取值的影响更为重要.     

冲击矿压危险性评价的地音法

岩石的声发射与岩石在载茶作用下的破坏程度有关,声发射的较在张持续时间长说明同岩体平衡状态的变化和危险性的变化－－危险性增加或降低。根据此原理可对冲击矿压危险性进行评价和预报,冲击矿压危险性评价及预报指标可选用８个与开采有关的参数,根据这些参数的偏差值,来预报冲击矿压的危险,进而提出了冲击矿压危险性评价及预报的地音法,实践证明,这种方法可靠、有效。     

A comprehensive geomechanical method for the assessment of rockburst hazards in underground mining

Rockburst hazard in mining industry all over the world is one of the most severe hazards. It is becoming increasingly common because of the ever-growing depths of mining operations accompanied by the increasing strength of rocks. One of the most difficult issues is to predict this hazard before the mining operations, whether geophysical investigations have been conducted or not. Polish experience in this field shows that in such cases an effective solution can be the geomechanical method. Therefore, extensive studies on rockburst hazard should focus on three main aspects:(1) rock mass and rock(and coal)predisposition to rockburst–laboratory tests and empirical analyses based on lithology,(2) identification of the potential places with stress and elastic energy concentration in the rock mass within the area planned for exploitation, and(3) the assessment of the impact of mining tremors on the surface. This preliminary geomechanical analysis assesses the propensity of the rock mass to dynamic breakage and provides quantitatively the level of rockburst hazard. The paper presents Polish experience in rockburst hazard assessment with the use of geomechanical method, as well as some solutions and examples of such analyses.     

含水层下矸石充实率控制导水裂隙带高度发育研究

根据含水层下矸石充填采煤覆岩移动变形特征,对等价采高的计算公式进行了细化和修正,并利用此修正的公式对不同充实率的情况下进行预计导水裂隙带高度,实践开采得出结论:含水层下矸石充填对覆岩移动变形产生有效控制,导水裂隙带预计高度和实测结果二者大体一致。     

古汉山矿东大巷“钢棚+注浆”支护工程实践

针对焦作矿区古汉山矿东大巷围岩属高应力、节理化、强膨胀的极软岩特性,采用一次拱形钢棚支护、二次锚注支护的"钢棚+注浆"支护技术方法,有效控制了巷道的强烈变形,避免了巷道维修,取得了软岩支护的最佳效益.