新建千米井筒留设小保护煤柱与抗变形技术

针对矿井深部新建井筒面临的压煤量剧增难题,采用现场试验、数值模拟计算、理论研究等方法,提出了新建井筒小保护煤柱的留设方法和计算依据,留设的小保护煤柱必须满足能够有效地减小井筒的移动变形量,保证其煤柱的稳定性和对称性;分析了新建井筒在小保护煤柱条件下的受力和采动变形规律,系统研究了新建井筒抗变形技术,包括整体规划、柔性措施和刚性措施,刚柔结合用于吸收和抵抗岩层的移动与变形。研究成果在平煤四矿新建进风井、回风井中得到了应用,实践证明,新建井筒在小煤柱保护条件下采用抗变形技术措施取得了良好的技术、经济效果。

采动过程中覆岩离层发育规律的研究

采动过程中上覆岩层的离层发育是有一定规律的，正确掌握这一规律对合理进行离层带注浆具有重要意义．通过实测资料和理论分析提出，当岩层移动达到拐点即最大下沉速度时，离层迅速发育；当岩层移动达到最大负曲率时，岩层处于悬空状态，离层完全形成；之后，随着工作面的推进，离层逐渐变小，直至压实．

老采空区地基稳定性评价

以平顶山矿务局陈庄住宅小区为实例，系统地研究了老采空区上方地基稳定性的评价方法．提出了以建筑物荷载影响深度、采空区冒落裂缝带发育高度不相互重叠来确定建筑物的层数，指出在建筑物设计时要适当考虑老采空区活化可能产生的地表残余变形．为老采空区上方兴建多（高）层建筑物提供了科学依据．

综采放顶煤地表沉陷规律及机理

在实测、实验和理论分析的基础上,系统地研究了综采放顶煤条件下地表沉陷规律及其机理.在综采放顶煤条件下地表移动剧烈,地表下沉盆地陡峭,移动变形集中,地表断裂比较发育.表现在参数上,地表下沉系数、主要影响角正切明显偏大.综采放顶煤条件下导水断裂带异常发育,其高度与煤层开采厚度近似成正比.

五阳矿综采放顶煤地表移动与变形特点

以五阳矿实测数据为基础 ,系统分析了综采放顶煤条件下地表的移动规律及特点。综放开采与分层综采相比 ,地表下沉系数与初次采动相同 ,主要影响角正切、拐点偏移系数介于初次采动与重复采动之间 ,动态地表移动变形值偏大 ,地表的裂缝与破坏明显减轻。

向斜厚煤层条件下井筒与工业广场煤柱开采

以徐州大黄山煤矿井筒与工业广场煤柱开采为例,系统研究了向斜厚煤层条件下井筒的变形与破坏特点,井筒尤其是暗立井及其提升系统的保护措施。

综放开采导水裂缝带的发育特征与最大高度计算

根据现场不同矿区的实测资料,探讨了综采放顶煤条件下导水裂缝带发育规律和特点,研究了综采放顶煤导水裂缝带最大高度的计算方法和计算公式。结果表明:综采放顶煤条件下,导水裂缝带的发育高度要比普采条件下、分层综采条件下大,分别增大1.37倍和2.31倍。综采放顶煤的裂高采高比与分层开采初次采动的裂高采高比基本相等,导水裂缝带的发育形态仍呈马鞍形。在进行水体下综采放顶煤开采时,可利用给出的计算公式进行导水裂缝带最大高度的计算。

新建风井留设小保护煤柱与抗变形技术的研究

以平煤集团公司四矿新建千米进风井为例,系统研究了新建风井留设小保护煤柱的可能性,提出了井筒抗变形技术措施,为深部矿井风井建设提供了可资借鉴的技术途径。

五阳煤矿高强度开采条件下地表移动规律的研究

根据多个观测站的实测资料 ,分析求出了五阳煤矿在分层综采和综采放顶煤条件下的地表移动规律和岩移参数。无论是分层综采 ,还是综采放顶煤 ,都表现出了地表下沉盆地陡峭、地表移动剧烈等特点 ;综采放顶煤与分层综采相比 ,地表下沉系数相当于初次采动 ,地表裂缝和破坏要轻得多。

综采放顶煤覆岩破坏规律与机理研究

根据现场实测资料,结合相似材料模拟试验、数值计算,系统研究了潞安矿区综采放顶煤条件下覆岩破坏规律和导水裂缝带发育规律,揭示了覆岩破坏与岩层移动的机理。综采放顶煤条件下导水裂缝带异常发育,在同样采厚的条件下导水裂缝带最大高度比分层综采增大1.32倍,比普采增大2.23倍。综采放顶煤条件下裂高采厚比为19.75,与普采、分层综采初次采动条件下的裂高采厚比相近,基本符合初次采动导水裂缝带的发育规律。

徐州矿区地表移动规律研究

根据大量的实测资料，分析求出了徐州矿区浅部开采（小于400 m）与深部开采两种条件下的地表移动参数，采用线性、对数曲线、双曲线等回归分析了地表移动参数与地质采矿条件之间的相关关系，揭示了徐州矿区地表移动规律的特点，从而为矿区安全合理地开展“三下”采煤奠定了基础。

王庄煤矿老采空区地基稳定性评价

以潞安矿务局王庄煤矿某区地基稳定性评价为实例 ,系统研究了在老采空区、湿陷性黄土等特殊地质条件下的地基稳定性评价方法。指出 :在建筑设计时 ,要充分考虑老采空区可能产生的残余沉陷变形 ,以及湿陷性黄土等特殊土地基对建筑物的不均匀沉降影响 ,要采取适当的抗变形措施 ,以保证建筑物的安全。

采动过程中地表移动变形计算研究

本文把地表点的移动过程看成是时间的函数，利用负指数推导出采动过程中地表点的移动变形计算公式。经实测验证说明，这种方法能够较准确地反映地表点的移动过程。

大倾角多煤层条带开采地表移动的研究

本文根据实测资料，系统分析了大倾角多煤层条件下条带开采的地表移动规律。

村庄下安全条带开采的研究

在理论分析和借鉴实践经验的基础上，给出了实现安全条带开采的地表临界变形值，提出了条带开采范围的圈定方法，求出了边界条带煤柱的留设方法和稳定性验算公式。

大黄山煤矿井筒的采动变形与保护措施

随着矿井的不断开采,井筒与工业广场煤柱开采问题日益突出。本文结合大黄山煤矿井筒与工业广场煤柱开采实例,系统分析了向斜厚煤层开采条件下井筒的移动变形和破坏规律,阐述了井筒及装备的保护措施,为其他类似条件的矿井提供了可借鉴的经验。

非充分采动区地表点在采动过程中的移动变形计算

在走向主断面充分采动区，利用负指数已经求出了采动过程中地表点的移动变形计算方法和公式〔１〕。本文在这一基础上，进一步导出了非充分采动区即工作面开切眼和停采线上方地表点的移动变形计算公式，并进行了实例验证。这种方法同样可以用于采动过程中地表任意点的移动变形计算。

夹河煤矿深部开采地表移动规律研究

本文结合实测资料，系统研究了深部开采条件下地表的移动变形规律。指出与浅部开采相比，地表下沉盆地平缓，曲率变形值极小，岩层移动角偏大，岩移预计参数有明显的差别。

急倾斜煤层开采地表非连续变形计算方法研究

提出了急倾斜煤层开采地表非连续变形的度量方法 ;采用有限元法分析了层间弱面条件下地表非连续变形的影响因素 ;创建了急倾斜煤层开采地表非连续变形关于采动程度、弱面位置、弱面宽度、弱面介质特性的计算方法 .实例分析表明 ,计算方法应用简便 ,效果良好 ,为地表非连续变形的计算提供了新途经 .

立井井筒采动变形机理与防护技术研究

针对井筒保护煤柱的后期回收,提出在井筒建设之初即考虑其采动影响,并采取相应的防护技术。研究揭示了采动影响下井筒在竖向上从弹性阶段到塑性阶段的变形机理过程;根据井筒的采动变形机理,采用了刚柔相结合的抗变形技术措施,实现井筒的安全防护,并着重论述了在岩层软弱位置加设橡胶砖可缩性井壁的柔性抗变形技术措施。实践证明,该研究成果能够很好的防止井筒受到采动影响而损坏,具有广泛的推广应用价值。