基于两带高度的瓦斯抽采钻场设计

为解决上隅角瓦斯超限问题,在曙光矿1208工作面材料巷采用裂隙带钻场边抽边采技术。通过经验公式计算和UDEC数值模拟,对1208工作面两带高度进行分析,确定了1208工作面垮落带高度为16m,裂隙带高度为30m。根据两带高度对1208工作面进行了瓦斯抽采钻场设计,并应用于现场实践,结果表明,1号钻场平均瓦斯体积分数39%,通过裂隙带瓦斯抽采,1208工作面与材料巷瓦斯浓度始终控制在1%以下,上隅角也始终未超限,裂隙带钻场瓦斯抽采效果显著。

采场覆岩两带高度与覆岩硬度的函数关系

采用单一长壁式全部垮落法开采缓倾斜和倾斜煤层时，影响两带高度的主要因素有煤层采厚和覆岩硬度。煤层采厚与两带高度的关系已有成熟的计算公式。本文给出了该式中系数与覆岩硬度的关系曲线和计算公式，使覆岩硬度的影响更直观，计算结果更准确。

杜儿坪矿8#煤层顶板两带高度数值模拟研究

基于岩体力学特性及其变形破坏准则,运用FLAC3D数值模拟分析手段对杜儿坪矿68303综采工作面开采过程中顶板应力状态、破坏形态及采动垂直应力变化幅度进行了研究,通过提取顶板拉剪破坏、塑性变形及采动垂直应力变化较大幅度等区域的数据信息,分析推定了顶板两带发育高度。数值模拟与现场测试结果对比分析表明,数值模拟应力状态、破坏形态及采动垂直应力变化幅度等特性的分析结果基本能反映顶板两带的形成机理及高度范围,表明数值模拟分析手段可以作为综采工作面两带高度研究的有效方法。

济二煤矿3煤层两带高度探测

两带高度是指煤层开采引起的覆岩的破坏高度,包括冒落带高度和导水裂隙带高度。为了探明济宁二号煤矿3煤层覆岩两带高度,根据济宁二号煤矿11307工作面的地质条件,并通过井下钻孔并行网络电法监测系统对其进行高度探测,可以适时探测到两带的发展过程,较准确地探测到其发展的最大高度,为济宁二号煤矿3煤层回采提供重要的技术支持和安全保障。

淮北矿区五沟煤矿两带高度影响因素及计算方法

针对复杂地质条件下,尤其是软弱性覆岩的两带高度计算不准问题,基于现有计算公式,以安徽五沟煤矿为例,通过深入了解五沟煤矿10号煤层含水层沟通状况,获取实测数据,对不同工作面的两带高度实测值与现有理论公式计算值进行比较,得出其差值较大,且二者与采深均呈线性关系。而后将埋深作为影响因素,通过线性分析,对原理论计算公式的第二项系数进行修正,获得适应于研究区的两带高度计算公式。结果表明,修正后的计算公式可较准确预测五沟煤矿导水裂隙带高度,提高防水煤柱上限,可防治矿井水灾害。研究成果可保证研究区安全开采,提高五沟煤矿的综合效益。

新庄孜矿六八采区A_1煤层两带高度预测

两带高度是指煤层开采引起的覆岩的破坏高度,包括冒落带和导水裂隙带高度。为了探明新庄孜煤矿六八采区A_1煤层覆岩两带高度。根据采区地质条件,通过数值模拟和规程规范计算2种方法预测A_1煤层两带高度。综合考虑得出A_1煤层导高为41.0m,冒高为11.2m。为新庄孜矿六八采区A_1煤层回采提供重要的技术支持和安全保障。

大采高工作面两带高度分析研究

以山西某矿150403工作面地质条件为背景,运用数值模拟研究了大采高工作面上覆岩层断裂移动特征、裂隙发展、"两带"高度等。研究结果表明:大采高工作面直接顶分层垮落,直接顶第一分层、第二分层垮落后的冒落矸石不能充满采空区,导致直接顶高度增加;采空区上覆岩层的下沉具有明显的滞后性;15#煤层的冒落和裂隙带高度分别为20m和30m,高位钻孔终孔高度在30m抽放效果较好。

榆树坡煤矿5^(#)煤首采工作面两带发育高度研究

煤矿开采会造成覆岩的破坏和变形,对煤矿安全生产构成严重威胁。基于晋北宁武煤田巨厚煤层综放开采条件下两带发育高度计算公式误差大、裂采比经验值缺失的情况,采用钻孔冲洗液消耗量分析、孔内窥视和联合微震的综合手段对榆树坡煤矿5^(#)煤首采工作面两带发育高度进行了探查,冲洗液消耗量分析表明两带发育高度最大值为205 m,裂采比为18.64;微震监测得出回采期间顶板裂隙发育高度216~219 m,裂采比19.64~19.91,此结论可为宁武煤田及周边矿区相似条件下的顶板防治水工作提供理论依据。

近距离煤层重复采动覆岩破坏规律及“两带”发育高度分析

为研究近距离煤层重复采动下覆岩破坏规律与“两带”发育高度,预防工作面开采过程中由导水漏风通道引起的工作面顶板漏水、采空区自燃等各种安全事故,以鄂尔多斯市某煤矿为工程背景,采用井下窥视法和数值模拟对近距离煤层开采后覆岩破坏规律以及“两带”发育高度进行分析,揭示了规律形成的原因。研究结果表明:在近距离煤层重复采动影响下,“两带”发育高度远超过上煤层开采,下煤层推进80 m时裂隙带最大发育高度为88 m,与地表贯通形成导水漏风通道;初次采动与重复采动时的裂采比分别为19.33、29.33;裂隙带的发育呈台阶式上升,阶段间的变化表现为激跳形式;覆岩的破坏表现为“拱形→帽形→马鞍形→外O内蝶形”;数值模拟及拟合公式所预测的“两带”发育高度与实测值之间误差率为1%左右,验证了预测的准确性,可为相似工作面的开采以及相似工程提供借鉴。

大采高综采覆岩“两带”高度综合探测研究

为获取大采高综采“两带”高度,促进煤炭资源安全、高效开采,以斜沟煤矿为工程背景,综合运用经验公式预估、现场试验探测和数值仿真计算,对18102工作面8#煤综采时的覆岩“两带”高度演化开展研究。结果表明:拟合得到的经验公式仅考虑了采厚因素影响,用于预测“两带”发育高度存在一定的局限性;现场钻探压水试验和瞬变电磁探测综合探测得到覆岩垮落带高度34.6 m,导水裂隙带高度74.8 m;分析了大采高综采时覆岩破坏高度、围岩应力场变化和位移场变化,“两带”高度数值计算结果与试验探测结果吻合良好。研究结果可为类似条件矿山的顶板管理、露头防(隔)水煤岩柱留设等提供参考。

缓倾斜近距离煤层群重复开采“两带”高度研究

以四川省石屏一矿缓倾斜近距离开采工作面为工程背景,针对重复开采中缓倾斜近距离煤层的“两带”高度发育问题,采用FLAC^(3D)数值模拟与经验公式计算的方法进行研究。对工作面开采之后引起上覆岩层塑性区的变化特征进行了分析;确定了重复采动下“两带”的高度;并与经验公式进行对比验证;得出在重复采动情况下“两带”高度并不是简单的相加,而是存在一种叠加效应。通过该研究,进一步探索了缓倾斜近距离煤层群重复开采情况下“两带”高度的发育问题,为缓倾斜近距离煤层群安全开采提供了依据。

银星一号井18_(上1)煤层开采覆岩“两带”高度综合探测研究

为测定银星一号井18上1煤开采后覆岩“两带”高度,选取11采区1118上104工作面为测试地点,采用理论计算、地面钻孔冲洗液漏失量法和彩色钻孔电视综合研究“两带”发育高度,并采用数值模拟进行验证。结果表明,理论分析和钻孔探测的“两带”高度分别为14.33 m和51.16 m,为采高的14.04倍和15.50倍。数值模拟得到裂隙带高度50.4 m,与钻孔探测结果相吻合,验证了探测结果的准确性。

采场“两带”发育高度经验计算与实测验证

针对海湾煤矿42211综采工作面上覆顶板和遗留的其他矿井3-1煤采空区可能对该工作面正常生产活动产生影响,需要准确探查该区域采场上覆顶板“两带”发育高度的范围,从而对顶板隐蔽致灾因素进行探查和有效防治。以42211工作面为例,通过将经验公式推导得到的“两带”发育高度和井下仰斜钻孔观测装置得到的实测数据进行对比和相互印证,最终取得了较为接近的结果,说明利用井下仰斜钻孔观测的方法,能够得到工作面“两带”发育高度的准确数据,为类似的工作面实测“两带”发育高度提供了可行性研究方法。

基于Matlab曲线拟合的两带高度计算公式优化

为了能够更准确地计算出煤矿开采中上覆岩层两带高度,针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中给出的垮落带和裂隙带高度计算公式计算范围较宽的问题,采用Matlab进行曲线拟合,建立了以上覆岩层强度和采厚为变量的量化计算公式,确定了其函数关系,使得计算范围的准确度提高,计算结果更可靠。本研究为单一长壁式全部垮落法开采两带高度的计算提供了更为准确的理论公式,有一定的理论意义和实用价值。

浅埋多煤层开采“两带”高度探测及覆岩力学性能分析

随着煤炭开采强度越来越高,采空区面积越来越大,“两带”高度的探测确定对于煤矿安全高效生产显得越发重要。采用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔水位观测、钻进异常现象观测、彩色钻孔电视观测等多种方法对青龙寺煤矿5^(-2)煤层上覆岩层破坏情况进行探测,综合分析确定青龙寺煤矿5^(-2)煤层综采工作面开采条件下的最大垮落带高度为17.0 m,垮采比为7.4,最大导水裂隙带高度为46.87 m,裂采比为20.4。同时对5^(-2)煤层上覆岩层的岩石力学性质测试并进行分析,将顶板覆岩岩性分为砂岩类岩层和泥岩类岩层两大类,在顶板以上70 m内,砂岩类岩层占比96.14%,自然状态下单轴抗压强度平均为67.82 MPa,覆岩属坚硬类型,具备坚硬顶板的特征。探测及力学分析结果可为青龙寺煤矿后续上行开采提供技术参考。

海湾煤矿“两带”发育高度数值模拟计算

【目的】研究海湾煤矿42211工作面顶板垮落带及导水裂隙带的发育规律,探查其对工作面回采的影响范围。【方法】在经验公式推导计算的基础上,运用FLAC3D数值模拟软件,模拟不同推进距离下垂直应力分布和拉应力场分布下的覆岩“两带”高度变化规律。【结果】通过FLAC3D数值模拟得出42211工作面的“两带”发育高度。【结论】数值模拟结果和经验公式的计算结果接近,研究成果可以为此类工作面实测“两带”发育高度提供参考。

银星一号井111211工作面覆岩“两带”高度研究

为确定银星一号井12煤开采后覆岩“两带”高度对上部5煤开采的影响,选取11采区111211工作面为测试地点,采用理论计算、地面钻孔冲洗液漏失量法和钻孔彩色电视综合确定“两带”发育高度。结果表明,钻孔彩色电视影像探查的结果更加准确,可获得不同深度岩层段的裂隙长度和类型。测定111211工作面在采高3.4 m的条件下,垮落带高度12.79 m,垮采比3.76∶1;裂隙带高度53.35 m,裂采比15.69∶1;“两带”发育高度小于与上部5煤的层间距。这为5煤的上行开采提供了指导,也为同类条件的煤层进行上行开采提供了借鉴。

采煤工作面覆岩“两带”发育高度探测研究

煤层开采后,覆岩发生变形、移动和破坏并形成“两带”(垮落带、导水裂缝带)。当“两带”沟通上部含水层时,将使沟通的含水层间发生密切的水力联系,对煤矿的开采造成较大影响。该文以宁夏银星一井111211工作面为研究对象,通过钻探取芯、钻孔冲洗液消耗量观测、钻孔彩色电视影像实测及采用现行规范公式计算验证等手段和方法,研究十二煤层采空条件下覆岩的变形及破坏规律,确定十二煤层“两带”发育高度。研究结果表明,十二煤层采空后的导水裂缝带高度为53.35 m,裂采比15.69∶1。垮落带高度为12.79 m,垮采比3.76∶1。探测研究成果,对采掘工作面充水水源的辨识、上覆含水层对工作面充水影响的评估、防隔水煤(岩)柱设计及采煤工作面顶板水患灾害防治提供依据和指导,实现水体下安全生产,提高煤矿生产能力和安全生产管理水平有着重要的意义。

鹰骏三号井田2煤层顶板“两带”高度数值模拟研究

本文针对鹰骏三号井田范围内2号煤层顶板导水裂隙带研究较为薄弱的现状,通过FLAC3D数值模拟揭示了11201工作面上覆岩层移动和破坏规律,预测了2号煤层开采后上覆岩层内“冒落带”和“导水裂隙带”的发育高度,并采用经验公式对其覆岩“两带”高度进行计算分析。研究结果表明,FLAC3D数值模拟计算结果与经验公式结果基本一致,为煤矿防治水及安全开采技术措施制定提供可靠参数。

综放开采覆岩“两带”高度的计算公式及适用性分析

当前所依据的《三下采煤规程》中没有预计综放开采工作面覆岩破坏高度的经验公式,为了合理留设特厚煤层综放开采工作面露头区安全保护煤岩柱,有必要建立适用于综放开采工作面覆岩导水裂缝带和垮落带高度计算的经验公式。依据项目的实测"两带"成果,并且收集了40余个"两带"孔的综放开采工作面不同硬度类型覆岩的"两带"高度数据,采用数理统计回归分析的方法,得出了适用于综放开采工作面中硬、软弱覆岩条件下的"两带"高度计算的经验公式,并进行了实用性分析。研究成果对含水层下特厚煤层综放开采工作面浅部安全开采和保护煤岩柱的合理留设有指导意义和实用价值。