缓冲层在采空区冒落灾害中消减作用机理探讨

根据缓倾斜矿体采空区冒落规律,在已有研究基础上,设计、制作了铺设缓冲层的测试岩石冲击振动最大振速和最大冲击气浪风速的模拟装置,在试验测试基础上,研究探讨了缓冲层厚度与减震效果、空气冲击气浪削减效果的关系。研究表明:冒落岩体冲击底板岩层引发振动,是缓倾斜矿床采空区发生"连锁式"大冒落的主要诱因之一;当铺设一层碎石缓冲层时,可使被冲击体振动速度下降50%左右,随着缓冲层厚度增加,振动速度依然下降,但下降幅度降低;试验表明,空气冲击气浪的风速随缓冲层厚度的增大而缓慢降低,风速消减效果不明显。

采空区冒落带内破碎岩体的渗流特征与渗透性试验研究

为探索采空区冒落带内破碎岩体中地下水的渗流特征,建立采空区冒落带内破碎岩体渗透系数与空隙率的相关关系,确定采空区冒落带内破碎岩体的渗透系数值,并基于采空区冒落带内破碎岩体的空隙分布特征与大孔隙非均质多孔介质的水流特征,设计了一套一维渗流柱,采用常水头稳态渗透法对采空区冒落带内破碎岩体的渗透性能以及不同空隙率破碎岩体的渗透系数进行了研究。结果表明:采空区冒落带内破碎岩体中地下水流呈高速非线性渗流特征,地下水流特征明显受渗透介质空隙率与粒径分布的影响;采空区冒落带内破碎岩体的渗透性能总体上随空隙率的增加而增强,其渗透性能分为缓增区和激增区两段;采空区冒落带内破碎岩体不同区域的渗透系数差别较大,采空区中部的重新压实区破碎岩体的渗透系数明显低于两侧的裂隙发育区岩体,说明采动破坏对岩石渗透性的影响很大。

采空区冒落原因分析及治理方案

通过对采空区冒落原因进行分析,采用对空区顶板和矿柱重点部位进行应力实时监测的方法,实现了空区冒落的提前预警,确保了空区治理过程中人员和设备的安全;通过充填采空区,使废石得到利用,保证了井下安全生产。

老采空区上覆岩层冒落带注浆加固技术应用研究

资源型城市大多以煤炭矿产开采为支柱,随着持续的开采,老旧矿区资源逐渐枯竭。通过充填粉煤灰-水泥浆液对采空区上覆岩层冒落带注浆加固,成功实现对矿区用地的开发再利用。钻探验证和物探面波测试结果证明:治理后的采空区已被浆液充填密实,且钻探验证结石体和面波测试得出的结论一致。为国内其他减沉地区使用粉煤灰-水泥浆对采空区地基处理技术提供有价值的注浆参数。

伊拉湖煤矿三号井采空区大面积垮塌原因分析及防治对策

通过井下及地面详细调查,确定了采空区冒落后在地面所构成的中央塌陷区、密集裂隙分布区和影响区,分析了其垮塌原因及对井下其它采仓所构成的隐患威胁,论述了煤层顶板矿山压力的变化规律,并对如何确保矿井安全生产提出了有效的防治对策。

玲珑金矿东山塌陷区的锚注联合治理

对于覆盖碎石性杂填土的采空区地表塌陷问题,在地质雷达探测研究的基础上,文章提出了以锚固为主的锚注联合治理方法,解决了在碎石性杂填土中依靠简单的设备工艺打孔、护孔、注浆、穿锚等技术难题,对于急倾斜中厚以下矿体采空区冒落引起的地表塌陷治理具有重要意义。

“三软”厚煤层瓦斯抽放方法研究

告成煤矿的主采二1煤层属典型“三软”厚煤层,回采工作面隅角和回风流中瓦斯体积分数超限的主要原因是采空区瓦斯涌出过多,采取顶板岩石钻孔的方法对采空区冒落带及冒落裂隙带的瓦斯进行抽放,降低了回采工作面隅角和回风流中的瓦斯体积分数,避免了采煤工作面隅角和回风流瓦斯体积分数超限,同时克服了工作面风速超限的问题.实践表明,顶板岩石钻孔抽放冒落带及冒落裂隙带的瓦斯,是解决“三软”厚煤层瓦斯超限的有效途径.

深部厚矿体开采过渡段地压控制技术研究

某金矿7#矿体属深部厚矿体,顶板为5~10m的断层泥,矿体及围岩的强度低极易冒落,结构稳定性较差,采场地压管理困难,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。为最大限度的提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350m水平为界进行采矿方法过度,采用低贫损分段崩落法取代原有的上向干式充填采矿法。为摸清过渡期间地压活动规律,需对该矿过渡段采空区冒落规律现场观测结合FLAC3D数值模拟,模拟结果表明上向干式充填法出矿完毕前,-350m水平以下空区产生的地压分布比较均匀,其作用不会引起出矿巷道的大规模塌落,巷道内出矿作业的比较安全。该研究为深部破碎厚矿体地压控制,提高矿石回采率,保障采场作业安全提供重要的理论依据,可在相似条件的矿区推广使用。

高位裂隙带钻孔最佳层位研究

高位裂隙带钻孔是解决工作面上隅角瓦斯超限的常用方法,高位钻孔抽放最主要的影响因素是合理层位选择,其钻孔参数应根据采空区冒落带高度来设计。以霍尔辛赫煤矿3210综采工作面为试验对象,通过理论分析、数值模拟和现场考察等手段,分析确定采空区冒落带高度,依据冒落带高度设计高位裂隙带钻孔终孔层位,优化采空区抽采工艺,提高瓦斯抽采效果,有效解决工作面上隅角瓦斯超限问题。