不同充实率下的采动覆岩沉降规律

煤炭在中国的重要性不言而喻,但是煤炭开采会对覆岩形成破坏,造成覆岩沉降。因此,采用数值模拟方法对担水沟煤矿在不同充实率下的覆岩沉降进行分析。结果显示:采空区覆岩应力峰值与采空区充实率呈反比关系,采空区充实率越高覆岩应力峰值越小,采空区充实率越低覆岩应力峰值越大;受采空区充实率的影响,不同充实率下采空区上方覆岩沉降是不同的,充实率越高覆岩沉降越小,充实率越低覆岩沉降越大;在工作面向前推进至80 m时,由于受开采充填影响,下沉的覆岩逐步得到压实,起到了对上方覆岩的支撑作用,因此沉降不再继续增大,而是随着工作面的推进覆岩下沉量减小,直至趋于初期开采阶段。

采空区充填控制覆岩沉降相似模拟

采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与地表下沉系数的关系,采空区充填的空间与充填时间的关系,为解决采空区充填开采提供了科学依据.

岩盐溶腔覆岩沉降和变形规律的研究

基于数理统计和地层控制等基础理论，对岩盐水溶开采中，岩盐溶腔覆岩的移动规律进行了研究，得到了岩盐溶腔顶板岩层中任一点处下沉值的表达式及溶腔中点不同深度处覆岩的沉降及变形公式。

厚煤层条带法开采覆岩移动和变形规律模拟

为解决厚煤层条带开采覆岩移动和变形规律问题,采用相似材料模拟试验的方法对厚煤层三维条带综放开采进行研究,分析覆岩及地表的移动与变形规律,确定岩层内部的各移动角值,地表沉降系数等.研究结果表明:地表沉降呈现出走向、倾向主断面相对称的下沉趋势,地表形成了单一均匀的下沉盆地;三维相似材料物理模型试验能够较全面地反映出原型覆岩的各种变形、移动、应力、应变的变化规律,为实际开采提供了可靠依据.

煤下铝上行开采工艺控制覆岩均匀沉降研究

铝土矿空场开采会导致覆岩的不均匀沉降或塌陷,破坏上覆煤层的完整性。为实现煤铝资源的保护性开采,保障煤下铝开采时上覆煤层的完整性,在提出煤下铝开采方法的基础上,分析崩落散体性质对覆岩均匀沉降的影响规律和控制覆岩均匀沉降的基本原理。首先建立了煤下铝开采覆岩移动的非线性弹性地基梁力学模型,分析不同弹性地基系数条件下的力学模型,然后采用数值模拟方法研究崩落散体性质对覆岩移动的影响规律,最后提出煤下铝开采覆岩均匀沉降控制技术方案,并将其应用于工业试验。研究结果表明:较大的崩落散体弹性模量,能有效控制覆岩沉降量,弹性地基系数是控制覆岩均匀沉降的关键,矿块式采场放顶作业是控制覆岩均匀沉降的有效技术手段,密实的胶结充填更有利于控制覆岩的均匀沉降。

采空区覆岩运动规律相似材料模拟试验研究

以山东某矿的煤层开采为研究背景,为研究其采空区上覆岩层的垮落形态及沉降变形,结合实际岩层的物理力学性质,设计相似材料模拟试验,描述试验模型采空区上覆岩层的垮落和破坏特征,并通过布置下沉测点来观测其覆岩的沉降变形,最后利用flac3d建立数值模型加以校验,结果表明:采空区上覆岩层在煤岩开采后,形成“三带”结构,自下而上分别为冒落带,裂隙带和弯曲下沉带;试验模型采空区上覆测点的下沉曲线呈近似对称的凹曲线,这与数值模拟结果相一致;相似材料模拟试验和数值模拟都能够较好反映采空区覆岩下沉变形规律;试验结果与数值模拟结果合理有效,可以为研究覆岩沉降相关问题提供试验参考。

基于随机介质理论的采矿诱发斜坡移动变形计算机模拟计算

地下煤炭开采引起上覆坡体破坏对于安全开采具有重要意义,以山西地下煤炭开采引起的洪山坡体问题为试验坡体,基于随机介质理论对于煤矿开采引起的坡体变形进行数值模拟分析。

高瓦斯矿井高位钻孔抽采技术研究

以高位钻孔抽采技术为研究对象,基于采空区覆岩沉降特征及泄压瓦斯运移规律,分析计算了高位钻场的位置,高位钻孔的仰角和方位角。以钻孔抽采瓦斯的基本原理为基础,通过对三元公司下霍煤矿高瓦斯矿井进行抽采实验,对比分析了高位钻孔与倾向高位巷抽取瓦斯的效果,对其它矿井瓦斯治理具有较大的参考价值。