厚松散层薄基岩下分层开采覆岩破坏高度研究

以赵固一矿厚松散层薄基岩下分层工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟研究、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔窥视方法对采后覆岩破坏高度进行研究,研究表明:采用经验公式计算得到下分层工作面采后,顶板垮落带发育高度为6.93~27.72 m,导水裂缝带发育高度为22.17~71.73 m;数值模拟结果表明下分层采高2.5 m、累计采高6 m时,最大垮采比为2.61,而累计采厚小于6 m、基岩厚度不小于30 m、黏土层厚度大于5 m时可认为黏土层厚度能够阻隔导水裂缝带向上发育;采用现场实测方法得到累计采厚5.8 m处,垮落带15.26 m,垮采比为2.62,导水裂缝带55.59 m,裂采比为9.58。东一盘区下分层工作面后开采覆岩破坏高度的规律,可以为该矿下分层工作面时确定防水、防砂安全煤(岩)柱厚度提供理论依据。

厚松散含水层薄基岩下厚煤层防水煤柱综放安全开采分析

通过对朱仙庄矿87采区厚松散层及薄覆岩的含水层、隔水层及基岩风氧化带工程岩组特性的分析,采用物理模拟、FLAC3D数值计算及现场实测的综合研究方法,对一次采全厚综放开采覆岩移动破坏规律进行了深入研究。研究结果表明,采区内松散层下部的第四含水层组富水性极弱,补给条件差,且基岩风氧化带具有较强的隔水性能,可以留设防塌煤柱开采;采用综放开采时,其覆岩最大垮采比为1.69,在-240m标高以下的防水煤柱内实现了一次采全厚放顶煤安全高效开采,取得了显著的经济效益。

厚松散层薄基岩下煤柱留设类型转变研究

通过对鲍店煤矿八采区山西组主采3煤顶部基岩及第四系下组2个主要充水含水层富水性特征的分析,确定其转变为防砂煤柱留设是安全可行的。针对采区山西组主采3煤层较大部分存在分叉现象的实际情况,分别计算了3上煤层和3煤层的留设高度;3上煤层与3下煤层属于近距离煤层开采,在重复开采条件下计算了3下煤层留设高度。

厚松散层薄基岩下重复采动覆岩破坏高度综合研究

以鲍店煤矿83上01工作面3煤层分层开采为研究背景,采用经验公式和数值模拟的方法,对厚松散层薄基岩重复采动下的覆岩破坏高度进行了研究。根据开采技术条件和岩石力学参数,应用FLAC3D数值模拟软件,建立了数值计算模型,对上覆岩层随工作面开采引起的塑性区及应力分布特征进行了分析,确定了3上和3下煤层的"两带"高度,并与经验公式进行了对比验证。

厚松散层薄基岩下开采地表变形规律——以鲁南矿区为例

我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征。本文以鲁南矿区某煤矿为例,探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律,在现场实测的基础上,采用FLAC3D数值模拟技术,建立不同松基比(0.25~5.00)条件下煤层开采的地表变形计算模型,研究了地表变形特征,分析了松基比对概率积分法参数的影响,并从开采沉陷的角度对厚松散层薄基岩条件进行了定量分析与探讨。研究表明:(1)在开采厚度相同条件下,当松基比不断增大时,地表变形量呈明显的先增大后减小特征,在松基比达到某一限值后,地表变形趋于稳定;(2)下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切均随着松基比增大表现为先增大后减小的关系,松基比拐点分别为1.75、1.25和1.25;(3)松散层厚度在平均采深中所占的比例对移动角、边界角具有较大的影响,边界角、移动角随着松基比的增大逐渐减小。基于上述研究,提出将松基比为1.25~1.75作为厚松散层薄基岩条件的临界值,为我国东部典型厚松散层薄基岩矿区地表变形预计和开采沉陷灾害防控提供了理论基础。

厚松散层薄基岩下工作面顺槽顶板稳定性分析

为了弄清厚松散层薄基岩条件下工作面顺槽顶板稳定性的影响因素,以顾北煤矿1212(1)工作面地质条件为工程背景,通过构建力学模型,得出厚松散层薄基岩条件下工作面顺槽顶板稳定性与各影响因素之间的关系。

巨厚松散层薄基岩下煤层开采矿压显现规律研究

为了预防巨厚松散层深埋基岩下厚煤层开采工作面溃砂溃水事故,以焦作矿区东部某煤矿16011综采工作面地质采矿条件为工程背景,采用理论分析、现场观测方法,研究了煤层开采上覆基岩分类、导水裂缝带高度与覆岩岩性和采高之间的关系。通过工业性试验得到了巨厚松散层下顶分层开采采场和巷道矿压显现规律。研究结果表明,16011工作面采用顶分层开采期间,上覆基岩属于正常厚基岩;工作面年产量达到150万t实现了安全生产。综采工作面支架时间加权平均工作阻力和循环末阻力分别为支架额定工作阻力的64.26%和71.83%;初次来压和周期来压平均动载系数各为2.32和1.76。巨厚松散层下顶分层开采采场矿压显现规律与正常厚基岩煤层开采相近。工作面前方移动支承压力影响区达到90~140 m,其中剧烈影响区范围35 m。巨厚松散层下顶分层工作面前方移动支承压力影响区和剧烈影响区范围均大于正常基岩煤层开采。研究为特厚松散层下深埋基岩下厚煤层开采顶板围岩控制提供指导和参考。

近水平煤层厚含水砂层薄基岩下开采试验研究

通过对神华集团大柳塔矿１２０３工作面开采过程中疏排水的分析总结。

泉店煤矿薄基岩下联合开采工作面顶板活动规律研究

针对泉店煤矿11060联合开采工作面顶板薄基岩的典型特征,应用理论分析、物理模拟,现场实测等方法,对薄基岩煤层开采后的力学行为、覆岩变形破坏规律进行了分析和研究,总结了薄基岩厚松散层综放采场覆岩下沉、破断、冒落的过程及薄基岩工作面矿压显现的一般规律。

厚冲积层薄基岩下条带开采地表沉陷实测研究

理论分析确定了某煤矿村庄压煤条带开采方案,经过两个条带工作面的成功试采,安全采出煤炭约11万t。地表沉陷实测结果表明:地面移动变形最大值均小于建筑物Ⅰ级损坏临界值,建筑物未采取任何加固措施保护完好,留设煤柱能够保持长期稳定,取得了显著的经济效益。

厚松散层薄基岩下综采液压支架选型试验分析

针对淮南潘二矿厚松散层薄基岩地质条件下1811(1)工作面开采的液压支架选型,采用数值模拟及相似模拟手段,对1811(1)工作面开采三带发育高度进行了分析研究,并最终确定采用ZZ7200-13/26型支撑掩护式液压支架,通过现场矿压显现规律的实测确定ZZ7200-13/26型支撑掩护式液压支架选型的合理性。

基于地表沉陷控制的厚松散层薄基岩下工作面开采方案优化研究

针对厚松散层薄基岩下工作面开采将影响临近地表建筑物安全的问题,结合周边矿井地表沉陷实测成果,研究确定了工作面开采地表沉陷预计参数,并采用概率积分法对工作面未来开采对地表建筑物的影响进行分析,通过开采边界、局部采厚的调整确定了利于建筑物保护的工作面开采参数。结果表明:工作面全部开采或局部限厚均难以保证建筑物安全;工作面分别沿切眼方向、推进方向回缩44m、251m可满足建筑物保护要求。

厚松散含水层薄基岩下综放工作面安全评价

在厚松散含水层薄基岩下综放开采时,工作面上覆岩层通常不形成"三带"特征,而仅出现"两带",基本顶易全层切落,出现台阶下沉现象,造成采场矿压显现异常剧烈,导致工作面突水溃沙等灾害发生。为此结合某矿87采区的实际条件,建立安全评价模型,通过定性、定量的评价方法对其进行安全评价。研究得出:在厚松散含水层薄基岩下综放开采,当留设防塌煤柱高度为16.9 m,工作阻力为8 000 k N的液压支架时,安全评价等级较好,可以安全回采。

厚松散层薄基岩下采动裂隙发育规律及应用

为研究厚松散含水层薄基岩下厚煤层综放开采的安全性,从黏土采动隔水性和近第四系底部导水裂缝带发育特征两个方面进行了讨论。以潞安矿区三元煤矿为例,通过对开采区域第四系松散层的不同深度进行取样和实验室试验分析,得到了特定地质条件下黏土的物理力学特性和水理特性。通过选取合理的黏土隔水层采动失稳判据,评价分析了第四系底部厚黏土隔水层综放高强度开采后隔水性能的变化状态。采用数值模拟和现场实测方法研究了厚松散层薄基岩条件下近第四系底部覆岩破坏和采动裂缝发育规律。研究表明:①三采区第四系松散层黏土随着埋深增大,其力学性能呈增大趋势,埋深超过130 m时,黏土的液性指数甚至降至0以下,深埋黏土具有良好的原生隔水性能;②黏土采动隔水性评价结果表明,区内第四系底部黏土采动后仍然具有良好的隔水能力,能很好地抑制导水裂缝带上行扩展;③近第四系底部开采导水裂缝带高度仅发育至第四系底部黏土。实例分析表明:三元煤矿3301工作面在顶板基岩厚度仅为36~55 m、煤层厚度7 m的情况下,实现了地表水体和第四系松散含水层水体下的综放安全开采,为类似水体下采煤实践提供了有益参考。

巨厚松散层薄基岩下安全煤岩柱的留设方法实践

为了合理确定厚松散层薄基岩下开采上限和安全煤岩柱的高度,解放浅部安全煤柱资源,结合赵固一矿实际工程背景,对东一盘区巨厚松散层及薄基岩的含水层富水性和隔水性能进行分析,确定了防水煤柱改为防砂煤柱的可行性,再通过理论计算及数值模拟的方法计算垮落带高度为17 m、防砂煤柱高度为36 m,根据现场地面勘探钻孔确定东一盘区的开采上限标高。最后经工程应用,最大限度地回收了煤炭资源,取得了显著的经济效益,为同类型矿井提供了借鉴和指导。

浅埋深薄基岩下综采工作面回风隅角低氧治理

为解决神东矿区浅埋深薄基岩下综采工作面回风隅角低氧的难题,以神东煤炭集团锦界煤矿低氧治理为背景,结合现场观测数据,从综采工作面通风方式、工作面漏风通道、大气压变化等方面详细分析综采工作面回风隅角低氧形成机制,得出综采工作面回风隅角低氧的原因,分别为岩层中存在的N_(2)、CO_(2)气体的涌入、采空区有漏风通道、工作面局部风流处于涡流状态难以进入到主风流、大气压降低等,同时针对上述原因提出降低采空区漏风及加强采空区浮煤管理,设置导风帘、加强工作面风量管理,设置支架后挡风装置、上下隅角充填堵漏,将U型通风方式调整为偏Y型通风方式或U+L型通风方式等治理回风隅角低氧的措施,并分析适用条件及优缺点,结果表明:通过调整通风方式、设置通风设施、施工密闭、留设煤柱、上下堵漏等优化通风系统的措施可以有效地解决工作面回风隅角低氧的问题,保证安全回采工作的顺利进行。

薄基岩下巷道掘进顶板管控技术研究

煤炭是我国的主要能源,是我国经济发展的基础产业。在煤矿开采的过程当中,为了保证煤矿开采的安全以及煤炭资源开发的质量,需要对煤矿掘进巷道技术和巷道顶板管理等一系列的技术进行研究,顶板事故在煤矿开采的过程中占有很大的比重,甚至会在掘进过程中造成冒顶事故。因此,只有在煤矿掘进过程中全面加强对顶板的控制和管理,才能保证安全掘进。本文结合实际薄基岩下巷道掘进对顶板管理的案例,主要分析薄基岩下巷道掘进顶板管控技术的应用。

复合水体薄基岩下综放安全开采研究

为研究三元煤矿3301工作面在复合水体(地表水和第四系松散含水层)薄基岩下厚煤层综放开采安全性,采用地质钻探方式确定了第四系底部粘土隔水层的覆存状态,采用数值模拟和现场实测方法研究了薄基岩条件下近第四系松散层底部综放开采顶板覆岩破坏和采动裂缝发育规律。探测结果表明,三采区第四系底部有一层稳定的粘土隔水层,能有效阻隔复合水体下渗和抑制导水裂缝带的上行扩展。数值模拟和实测结果表明导水裂缝带高度发育至第四系底部粘土层底界面。采用顶板水预先探放和留设防塌煤岩柱技术方案在薄基岩条件下实现了地表水体和第四系松散含水层复合水体下综放安全开采。

基于煤矿薄基岩下支架工作阻力确定及规律分析

以布尔台煤矿现采22625工作面为研究对象,对工作面现场基岩岩性及厚度进行调研采集数据,并对顶板覆岩岩性及岩层变化特征进行初步统计,以便于实验室薄基岩-支架-覆岩模型的建立。通过实验室试验和合理分析得出该种工作状况下支架的工作阻力约为9 500 k N。通过现场实测支架工作阻力和来压强度对比,显示所测数据均在正常范围内的11%以内,符合安全规程。这表明:在布尔台煤矿薄基岩条件下所采用的工作面支架工作阻力是科学合理的,能够有效地控制来自采场顶板的压力。

薄基岩下开采的水文地质与工程地质特征研究

薄基岩是矿区岩石的一种。在煤矿开采中,需要重视的工作之一就是开采之后采矿区域的水文地质和工程地质是否发生变化。文章对于薄基岩下开采的水文地质以及工程地质情况加以分析,剖析了薄基岩水文地质特征及工程地质特征,并对薄基岩下开采的水文地质与工程地质的勘查要点进行了研究,希望能够给予大家一些启发。