CORS-RTK测量技术在兴隆庄煤矿的应用

在分析了GPS RTK(Real Time Kinematic)局限性的基础上,介绍了CORS(continuous operational reference system,CORS)RTK的工作原理,给出了该技术在兴隆庄煤矿"棚户区改造"、地表移动观测及村庄搬迁新址建设三方面的应用及效果,最后总结了CORS-RTK技术在矿区应用中的注意事项,论文成果可为国内矿区生产建设、地表沉降监测、土地复垦等方面提供技术参考。

特厚煤层综放采动底板变形破坏规律的综合实测

为了探究兖州煤田兴隆庄煤矿特厚煤层综放开采对底板岩层的变形破坏规律,应用钻孔应变感应法和超声成像技术对该矿某综放工作面进行了综合实测,获得了底板下不同深度应变增量随工作面推进的变化曲线和工作面推进过程中不同深度钻孔超声成像图片资料。通过5个应变传感器监测数据和大量钻孔超声成像图片的关联对比分析,基本确定了该工作面采动底板扰动深度和矿压作用下支撑压力的影响范围。研究结果表明:①该工作面底板采动扰动深度约为19 m,具有较明显分带性,即可分为采动扰动破坏带和采动扰动变形带,带厚分别约为16 m和3 m;②采动扰动破坏带属于整体塑性变形,其强度条件已基本丧失,但采动扰动变形带仍以弹性变形为主,具有良好的承载条件和较强的抗渗强度;③采动矿压超前和滞后显现明显,其对底板影响程度具有由浅及深而减小的特征。该综合实测方法的成功应用不但为综放开采巷道支护、老空水防治等提供重要信息,而且对深部即将开采的下组煤能否安全带压采掘研究也将具有重要参考价值。

底板断层活化突水过程试验研究

绝大多数煤矿底板突水与断层有关,为探究底板断层活化突水过程及其内在机制,采用自主设计的试验模型进行了断层活化突水相似模拟试验。根据试验数据分析了断层活化突水过程中涌水量、突泥量、孔隙性、渗透性及雷诺数的变化规律。

超长综放面开采地表移动变形规律的实测研究

为研究超长综放工作面开采条件下地表移动变形规律,指导矿井生产,在兴隆庄煤矿4326超长综放工作面上方设立了地表移动观测站。通过对观测资料的分析研究,获得了该区条件下超长综放工作面开采时的地表移动变形规律和有关参数,给出了煤柱上方的概率积分法预计结果修正公式,并与普通综放面岩移参数进行了对比分析。

采动应力在薄基岩及厚松散层底部传递规律探究

为了探讨鲍店煤矿厚松散层薄基岩下采动应力在上覆岩土体中的传播规律,以首采面所在区域为地质背景,分析了研究区开采煤层上覆岩土体结构特征及富水性,建立了主采3上煤层上方基岩高度30m和底黏及底含与一体的工程地质模型,基于FLAC3D软件,采用数值模拟方法系统模拟了工作面从切眼到停采线之间不同开采条件下最大竖直应力变化特征及上覆岩土体3个典型位置断面距离顶板不同高度采动应力的变化规律,发现了该条件下采动应力沿着上覆岩土体不同高度具有减小的变化特征,当到达底黏时基本没有发生变化。揭示了厚松散层下底黏对采动应力的传播具有较重要的缓冲或抑制作用。研究结果对该工作面提高开采上限合理布置及掘采水害超前防治具有较重要的参考价值。

兖州矿区下组煤主要充水含水层水质特征

通过研究矿区主要充水含水层地下水水化学成分及其特征,掌握矿区各含水层地下水水质成分背景资料,可以用来查明矿区各含水层的补给、径流、排泄,分析矿井突水水源,针对性采取探、放、堵、截、排等措施。

煤矿底板突水非线性预测评价研究

煤矿底板突水问题涉及多重复杂因素,单因素方法往往难于评价和判断,呈现出一定的非线性特征,是煤矿生产的重大威胁。分析了影响煤矿底板突水的主要因素,在此基础上根据主要因素收集和整理了大量的华北区煤矿底板岩溶水突水实例,由此建立了底板突水的非线性预测模型,并对模型进行了训练和检验。最终的模型应用于兴隆庄煤矿底板奥灰水危险性预测评价,结果符合实际,为煤层开采提供了技术支持和安全保障。

奥陶系石灰岩含水层钻孔隐性漏水机制与防治方法

由于封堵不良钻孔形成的导水通道而造成煤矿突水事故时有发生,特别是奥陶系石灰岩含水层(简称"奥灰")钻孔隐性封孔不良,其形成的水害隐患更具有突发性、隐蔽性,对安全生产影响严重。以兴隆庄煤矿为例,通过对三灰地层的一采区石门巷道新增出水点、出水水样呈奥灰水质特征以及奥灰、十下灰水位异常等水文地质异常现象的分析研究,可以判断奥灰钻孔具有隐性漏水。主要原因是由于地质条件变化,在未下套管前的钻孔意外进入奥灰富水区,从而导致高压、高流速水流向其他含水层排泄,使得水泥封孔效果不佳形成隐性导水通道。据此提出井下钻孔化学注浆的防治方法,可对该类水害的防治有指导意义和借鉴价值。

兴隆庄矿综放工作面地表沉陷规律实测研究

兖州兴隆庄矿在1307综放工作面上方设立了3条地表移动变形观测线,以获得不同表土厚度或采深条件下地表移动参数,为今后合理留设铁路及建筑物保护煤柱提供依据。通过对实测资料的总结分析,得到了该区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关分析研究,研究成果为今后类似条件下各类建(构)筑物下采煤提供了科学依据。

基于GPS的兴隆庄煤矿的近井网建设与十字中线恢复

兴隆庄煤矿近井网和井筒十字中线破坏严重,为了保障煤矿正常的生产需求,利用GPS技术建立了D级GPS近井网,利用三等水准测量确定了近井网各GPS点的正常高程,并利用高精度全站仪恢复了井筒十字中线,进行了垂直度检测,埋设了基桩点。

兴隆庄煤矿立井重复破坏原因分析及治理

兴隆庄煤矿主、副井及东、西风井等四个井筒1996～1997年间相继发生了变形破坏,并于1997年9月～1998年3月先后对破坏井筒进行了加固处理。经历了4～5年后,四个井筒原破坏部位又发生了不同程度的重复变形破坏。本文根据主、副井第一次治理后的多项监测数据,对比分析了井筒重复变形破坏的特点、程度及其原因,认为开挖井筒卸压槽是相当有效的治理措施,但合理选择卸压槽位置是非常关键的。

顶板-煤柱组合体稳定性研究综述

随着煤炭开采强度逐步加大,大量保安煤柱被遗留在采场中,这些煤柱及其上覆岩层组合系统体的稳定性决定了整个采场及覆岩乃至地表的安全,一旦组合系统体发生整体性破坏失稳,将导致许多灾难性后果。为此针对国内外顶板-煤柱组合体在理论模型研究及力学行为上的研究进行了归纳总结与评述,并对组合体稳定性能研究提出了一些新见解。

采动条件下厚煤层底板破坏规律动态监测及数值模拟研究

以某矿综放工作面的开采实际为背景，采用现场应变测试和数值模拟相互验证的方法，对采动条件下厚煤层底板破坏深度进行综合对比研究。现场实测表明，某矿综放工作面煤层底板岩体破坏深度介于13～16m之间，采动矿压对底板的影响具有较远距离的“超前”显现和“滞后”延续的特点，（超前、滞后距）表现有由浅及深相应减小的总体特征；数值模拟研究表明，工作面底板下0～16m为底板破坏影响带，即底板最大破坏深度为16m，16～36m岩层受煤层开采影响较小，再往下有接近原岩应力的趋势；综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16m，研究结果为我国类似条件下煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。

兴隆庄煤矿煤层底板破坏特征研究

以兴隆庄煤矿10302综放工作面开采实际为背景,采用数值模拟和现场超声成像测试相互验证的方法,对采动条件下煤层底板破坏特征进行综合对比研究。数值模拟研究表明,工作面垂直应力呈"马鞍形"分布,剪应力大致呈"蝶状"分布;现场超声成像探测表明,10302综放工作面煤层底板下16 m范围内裂隙发育较为明显,但16 m以后裂隙发育相对较少;综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16 m,研究结果为兴隆庄煤矿煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。