斜沟矿8#煤顶底板破坏带发育高度研究

以西山煤电(集团)公司斜沟矿8#煤为研究对象,采用井下仰(俯)孔注水测渗漏法和瞬变电磁法实测导水裂缝带高度,综合确定18101工作面顶板冒落带高度30.7 m,导水裂隙带高度70m,底板破坏带深度31 m;18102工作面冒落带高度32 m,导水裂隙带高度74.8 m,底板破坏带深度32 m。该数值对斜沟矿8#煤开采中顶底板"三带"预测与矿井防治水安全评价具有一定的借鉴意义。

蹬空开采顶底板破坏特征及控制技术

针对山西中新甘庄煤业有限责任公司矿井整合后8#煤层蹬空开采会对顶底板围岩造成二次破坏的问题,采用理论分析及数值模拟研究的方法对蹬空开采顶底板破坏特征进行了研究。结果表明:8#煤层蹬空开采垮落带最大高度大于7#、8#煤层最小垂距,底板导水裂隙带深度小于8#、11#煤层垂距.当工作面推进至7#煤柱下方时,矿压显现更严重.并就可能出现的开采安全隐患提出了相应的应对措施.

“三软”厚煤层顶底板破坏特征的数值模拟

淮南矿区"三软"煤层开采条件复杂。在"三软"6 m厚煤层一次采全高过程中,运用计算机FLAC数值模拟软件系统分析了随着工作面推进距离的增加,顶底板的垮落特征。工作面刚开始推进时,顶板的垂直位移范围要比底板大,但是底板的垂直位移最大值要大于顶板的垂直位移最大值。随着工作面的不断推进,顶板的垂直位移最大值逐渐接近并大于底板的垂直位移最大值,当工作面推进30 m时,顶底板的垂直位移相接近。现场生产时,应加强工作面前方煤壁的应力监测监控,防止煤壁大面积片帮,前期还应该注重底板的防治。

煤矿顶底板隔水关键层分析与破坏能力评价

为了研究煤矿顶底板隔水关键层及其破坏能力,根据采空区分布平面和主要含水层,分析了煤层顶底板物理力学参数和煤层隔水层结构,采用理论公式计算了煤层顶底板破坏高度和深度,采用数值模拟软件,分析了一采区、二采区和三采区顶底板破坏范围随工作面推进距离的变化规律。研究对实现煤层带压安全开采具有重要的指导意义。

矿井电法在煤层采动破坏和水害监测中的应用进展

煤层采动破坏容易引起突水事故,严重威胁了矿井的安全生产。煤矿突水事故防治集中于回采前的隐患探查,对回采过程中发育的导水通道尚缺乏行之有效的探查手段。因此,从煤矿顶、底板突水机理分析出发,对比了煤矿井下采用的多参数传感器监测、微震监测以及电法监测等监测方法,其中电法监测因其对煤岩电阻率变化较敏感,在煤层采动破坏和水害监测中得到了广泛应用。矿井电法监测最初主要被用于煤层顶、底板破坏监测,随着矿井电法监测设备的成功研制,相关学者对采动破坏过程的电场响应特征展开了深入研究,矿井电法监测逐渐向水害监测发展,并在井下现场应用中发展出了不同的观测方法。矿井电法监测数据的处理解释目前一般采用视电阻率断面图或电阻率反演成像,因受数据采集中各种干扰因素的影响成像分辨率较低。广泛应用于近地表探测的时移电阻率成像法,通过改进数据采集方式、对数据进行预处理、优化反演方法以及在反演过程中选择合适的正则化约束方法等手段,大幅提高了监测数据的成像分辨率,该方法可同样适用于煤矿井下电法监测数据的处理解释。早期的矿用电法仪器主要用于工作面水害隐患的静态探测,近年来真正意义上的矿用电法监测设备已经研制成功并进入推广应用阶段。随着新版《煤矿防治水细则》(2018年)的施行,矿井电法监测迎来了新的发展机遇。然而煤矿井下施工环境复杂、观测空间有限,矿井电法用于煤层采动破坏和水害监测时尚面临着电磁干扰、一致性校正、成像方法、多解性及水害预警等问题有待解决。针对上述问题,需要进一步提高监测设备的抗干扰能力,改进数据预处理方法,采用时移电阻率成像提高解释精度,同时加强导水通道发育过程电场响应特征及电性变化与水害风险定性关系的研究,最终达到对矿井水害进行监测预警的目的。