基于微震监测的特厚煤层综放开采覆岩运移规律研究

为研究斜沟煤矿23103工作面浅埋特厚煤层综放开采的覆岩破断运移特征,采用高精度微震监测系统,监测三维空间范围覆岩破裂发生的位置及释放能量。监测结果表明:覆岩低层位范围内,微震事件发生密集。高位岩层破裂时,同步伴有低位岩层破裂事件的发生,表明了高位岩层破断失稳,易造成下赋低位岩层的同步破断失稳,并进一步对工作面矿压产生影响。基于微震监测的覆岩破断失稳规律研究,为矿井矿压控制及顶板灾害预控提供了科学依据。

巨系统复合介质岩层移动模型及工程应用

将采场上覆岩体视为大系统复合介质，建立层状－离散二重介质模型。采用薄板层状介 质解析与离散单元数值模拟相结合的方法，全面系统地探讨了整个上覆岩体的移动及离层分 布规律，从而为研究减缓地面沉降技术提供了可靠依据。

覆岩主关键层运动对地表沉陷影响的钻孔原位测试研究

通过神东矿区补连塔煤矿31401工作面内部岩移的地面钻孔原位观测与地表沉陷观测的对比研究,就覆岩主关键层运动对地表沉陷的影响进行实测研究。研究结果表明:厚47.01 m的粉砂岩主关键层控制了上覆基岩直至地表的移动变形,上覆岩层的运动随主关键层破断出现周期性跳跃变化;受主关键层的控制作用,地表沉陷测站观测时间间隔长短显著影响了测点的下沉速度曲线,观测时间间隔越短,其对应的下沉速度曲线呈现的周期跳跃性变化越强;观测时间间隔越长,其对应的下沉速度曲线更为均化。因此,在浅埋煤层开采中,为了准确反映地表下沉的动态过程,应该缩短观测时间间隔,才能正确掌握采动覆岩内部移动与地表沉陷的内在联系,推动开采沉陷预计的发展。

近水平煤层开采上覆岩层运动与沉陷规律相关研究

将近水平煤层开采的上覆岩层运动与地表沉陷作为一个整体系统进行研究,论述了采场上覆岩层的运动规律和裂隙拱的形成及发展变化过程。并结合地表沉陷的GPS观测,确定了针对具体地质条件的地表移动变形边界角、移动角,找到了井下工作面推进位置与地表下沉速度之间的关系。

厚松散层覆岩移动机理及“类双曲线”模型

现场大量工程实践表明厚松散层移动与常规基岩移动有所差异。目前岩层移动规律的研究主要侧重在两方面:一方面是采场岩层控制主要研究煤层附近顶板基岩的破断和移动规律,另一方面是地测工程主要研究地表松散层的沉降规律。将这两者有机相联,希望能更精准反映基岩和松散层的整体变形及移动规律。基于基岩初次断裂和周期断裂力学模型,获得了主拉应力的分布规律和破断迹线,揭示了基岩的倒漏斗型破断机理;结合概率积分法和剪切滑移理论分析了厚松散层的漏斗型移动机理。由此认为厚松散层覆岩的整体移动呈现"类双曲线"特征,并建立了岩层整体移动的"类双曲线"模型,可更好的预测地表沉陷范围。运用改进的采矿不连续变形分析程序MDDA模拟获得了厚松散层覆岩"类双曲线"型破断运移规律,一定程度上验证了理论模型的合理性。

深部综放工作面动压微震监测及控制技术研究

针对深部复杂条件下综放工作面动压控制难,精细防冲技术与装备不足的现状,利用井下高精度微地震监测系统,结合采场覆岩空间结构理论,对开采过程中的岩层空间破裂规律、断层构造活化规律及空间应力场影响范围进行了研究,实现了三维连续动态监测及矿井冲击地压的监测和预警。结果表明,微震监测能够准确判断出工作面岩层破裂范围、煤柱稳定性及岩层运动异常区域,实现了冲击地压监测的超前预警预报。

综放开采顶板岩层垮断特征的3DEC模拟研究

基于综放开采,采空区冒落高度大、冒落形态复杂的特征,采用三维离散元程序3DEC模拟分析了综放工作面岩层不同垮断几何参数时的采空区覆岩冒落规律、岩梁运动趋势及其对采场可能带来的动载荷。研究结果为综放采场岩层控制和支护阻力确定提供了一定的参考。

二滩粘土矿地下开采对地表建筑物破坏程度的研究

:研究了攀钢 (攀团 )矿业公司二滩粘土矿地下矿体开采后 ,岩层发生破坏引起矿区内地表建(构 )筑物产生变形和破坏的程度 ,并采用fortran和foxbase程序设计语言编写了计算机程序 ,对建 (构 )筑物的变形值进行了详细的计算 .对矿区内建 (构)

林盛煤矿岩移参数研究

通过对沈阳矿务局沈南矿区林盛煤矿、红菱煤矿岩移观测资料的分析 ,对林盛、红菱煤矿提出新的建 (构 )筑物煤柱留设参数和岩层移动参数 ,这样可缩小建 (构 )筑物永久煤柱 ,获得良好的经济效益。

岩层控制中的关键层理论研究

首次提出了采场上覆岩层活动中的关键层理论，建立了关键层的判别准则，深入研究了在关键层作用下岩层的变形、离层及断裂规律根据关键层的作用特性。

岩盐溶腔覆岩移动规律的研究

用概率积分法研究了岩盐水溶开采引起的溶腔上覆岩层移动规律，得出了覆岩的移动表达式及溶腔中心点处覆岩的下沉及变形公式。其结果与模拟试验结果是一致的。

多层矿床同阶段相邻矿层安全回采顺序分析

回采顺序不同,其相邻矿层间的扰动影响差别很大,直接关系到矿床的安全开采。分析扰动影响高度对同阶段相邻矿层安全回采顺序的影响,当2层矿体同时从上至下开采、先开采上层矿后采下层矿和先开采下层矿后采上层矿时,探讨2矿层的超前关系及安全回采顺序。研究表明,不同赋存条件下的倾斜—急倾斜多层矿床都可以采用从上至下分层并行开采。在岩石移动角γ1为60°~75°、矿层倾角α2≤γ1＋5°、矿层间距a〉15 m或γ1为45°~60°、α2≤γ1＋25°、a〉20 m这2种赋存条件下,可以采用从上至下分段并行开采。在γ1为45°~60°、α2≤γ1＋10°、a〉5 m或γ1为45°~60°,α2≤γ1＋20°、a〉10 m这2种赋存条件下,2层矿体先开采上层矿后采下层矿,只能按分层或分段下向开采,上层矿开采最大可超于下层矿11个分层或1个分段;在γ1为60°~75°、α2≤γ1＋5°、a〉15m或γ1为45°~60°、α2≤γ1＋25°、a〉20 m这2种赋存条件下,层矿开采最大可超于上层矿6个分层或1个分段。研究结果可为多层矿床阶段内开采顺序提供定量参考依据。

覆岩中硬岩层对岩移参数的影响

本文在整理和分析实测资料的基础上 ,应用数理统计的方法对覆岩中硬岩层对岩移参数的影响进行了研究 。

黄河北煤田薄煤层采场上覆岩层纵向分带发育规律

针对黄河北煤田赵官煤矿大水高瓦斯厚冲积层薄基岩复杂开采条件,本文通过理论分析、数值模拟方法对赵官煤矿综采工作面采场上覆岩层纵向分带发育规律和其结构形态进行了研究,得到了采场上覆岩层纵向运动破坏规律及其结构形态,即在采动应力作用下,采场上覆岩层开始呈现较平的“枕型”结构形态,随着采场支承压力不断增加,采动破坏岩层逐渐演化为“拱型”结构形态,当工作面推采距离达到工作面长度时,采场上覆破坏岩层在工作面纵向上扩展到最高处,此后随着工作面的不断推进,断裂拱高保持不变,而拱脚不断向前方扩展,呈现出“平顶拱型”结构形态;同时通过理论计算和现场实测对比分析,得到了采场上覆岩层冒落带、裂隙带分布范围,即冒落带高度为2.4 m,裂隙带为19.1 m,裂采比为15.3,为矿井采场顶板控制、支架选型和瓦斯抽采参数确定提供了科学依据,对实现薄煤层综采安全高产高效的具有意义。

浅释缓倾斜煤层底板采动破坏深度与回采参数关系

介绍了采面斜长、采高与底板采动破坏深度的关系 ,查明厚煤层分层开采时 ,底板破坏程度主要取决于第一分层 。

切顶卸压沿空留巷支护方法研究

为了研究哈拉沟煤矿切顶卸压沿空留巷支护问题,采用数值模拟与实验方法对切顶卸压沿空留巷矿压特征与支护方法进行了系统分析。结果表明:切顶卸压沿空留巷方法可以切断巷道与采空区顶板覆岩的应力传导路径,使顶板一定范围出现应力卸压区,有效控制巷道变形发展;巷帮采用U29型钢结合钢筋网支护,巷内超前区采用排距为1m的单体液压支架,滞后区采用液压支柱联合U型钢,稳定区采用“一梁三柱”支护方法,可取得较好的支护效果,保障了哈拉沟煤矿切顶卸压沿空留巷巷道围岩的稳定性。

微震监测技术在深部开采矿井的探索应用

微震监测技术是一种煤矿地球物理法,它可以有效监测矿井物理场岩体的动态变化。候村煤矿煤层赋存为-1200^-500 m,深部开采导致采场内矿山压力显现明显,微震监测技术的应用为及时预测预报矿山压力分布情况和集中程度提供了重要依据。介绍了微震监测技术的概念及特点,然后结合SOS微震监测技术在深部开采矿井的应用情况,总结分析了岩层运动的普遍规律,最后对微震监测技术在矿井深部开采的探索应用进行展望。

新型地层抬动检测装置的研究

目前,在水利水电工程灌浆施工中,地表抬动监测主要用千分表等,千分表观测存在灵敏度受环境影响大,不能连续观测等问题。通过对光栅传感器进行特性分析,证实了其应用于地表抬动监测是可行的,并提出了光栅传感器与灌浆自动记录仪结合的方案,研制了一套新的地层抬动监测系统,可实现抬动测量自动化,可确保测量精度及连续性。

柘林水电厂扩建工程地下15 m廊道渗漏治理

某水电厂地下15m廊道出现多处渗漏,严重危及安全生产。介绍了堵漏方案和治理过程,并对施工中的注意要点作了简要说明。

单一关键层坚硬顶板沿空留巷可行性研究

针对单一关键层坚硬顶板回采工作面进行科学有效的沿空留巷的问题,以荣泰煤矿10102回风巷沿空留巷作为研究对象,采用理论分析和结合实际的方法,分析了预留巷上覆岩层动静荷载及岩层运动的影响、顶板断裂位置、超前采动对预留巷的支护影响等,建立了反映顶板基本特性的力学模型,对其可行性进行分析研究。结果表明,单一关键层坚硬顶板回采工作面沿空留巷是合理可行的。