矿山压力对底板破坏深度监测研究

目前肥城煤田 6 1%的煤炭储量受底板奥陶系灰岩岩溶水威胁 ,采场底板破坏深度的监测是该煤田底板水害防治的重要内容 ,选择肥城煤田曹庄井田 8煤层和 9煤层开采作为监测对象 ,利用向底板岩层注水方法监测岩层破坏情况。利用专利产品“钻孔双端封堵测漏监测仪” ,监测煤层采前的底板原始裂隙发育程度和采后矿山压力底板的破坏深度。监测结果表明 ,8煤层开采造成的底板破坏深度可达 36 .5m ;9煤层开采底板破坏深度可达 14 .2m。

采场底板“四带”划分理论在底板突水评价中的应用

基于断裂力学理论、矿山压力控制理论和开采煤层底板“四带”划分理论,推导了煤矿工作面底板破坏深度计算公式,应用突水系数法,评价了新汶矿业集团良庄煤矿51302工作面底板突水的可能性,结果表明该工作面开采13煤层产生底板突水的可能性很大。

上分层煤层开采底板破坏深度研究

针对焦作煤田大采深、高承压、底板相对隔水层较薄的特点,利用规程、经验公式、理论公式计算底板破坏深度,并同时开展现场实测以研究二煤上分层开采过程中的底板突水问题。通过对二煤上分层底板设置观测孔,利用双端封堵测漏装置对采前、采后的底板破坏深度进行探测,依据封堵段漏水量与裂隙发育成正比的关系,观测采动底板的裂隙发育程度、裂隙连通性。

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。

防治冲击地压的应力三向化理论研究及应用

基于欧拉小挠度理论建立了顶底板压杆稳定模型,煤层卸压将增加顶底板的临界载荷,增加顶底板发生冲击地压的可能性,以此提出了冲击地压治理的应力三向化理论,以济三煤矿163下00工作面为例,对冲击危险区采取了煤层卸压和爆破断底解危措施,通过钻孔窥视仪检验爆破断底的效果,观测孔发生变形、破裂或破碎,证明坚硬底板已经卸压,巷道围岩达到了应力三向化状态。工程实践表明,运用应力三向化理论对冲击危险巷道进行解危,可有效地防治冲击地压。

煤层底板采动导水破坏带深度主控因素探究

在长壁式采煤方法和全部垮落处理顶板条件下,定性分析了开采深度、煤层倾角、开采厚度、工作面斜长、底板抗破坏能力和构造对煤层底板采动导水破坏带的影响。对全国31个实测数据样本,利用灰色关联分析方法进行了定量分析,指出了煤层底板采动导水破坏带深度的主控因素为工作面倾斜长度和煤层倾角。

矿山压力对煤层底板破坏深度的数值分析

随着煤炭资源开采深度加大,带压开采已经成为我国深部矿井普遍应用的一种采煤方法,这样面临的煤层底板突水问题变得更加集中。突水系数理论作为评价带压开采煤层底板突水危险性的主要依据,因矿山压力导致煤层底板破坏深度的确定对得出可靠的突水系数值显得尤为重要。本文根据城郊煤矿的开采实践,利用F-RFPA2D软件对煤层底板破坏深度进行数值模拟分析,动态再现煤层底板破坏过程,并得出在不同矿山压力过程中对煤层底板的破坏深度。

数值模拟在回坡底煤矿底板突水防治中的应用

随着煤矿开采深度的不断增加,将面临高承压水的严重威胁,带压开采已成为深部煤炭资源开采的主要方式。应用RFPA2D-Flow系统对煤层底板破坏深度进行了数值模拟,得出了回坡底煤矿采煤工作面煤层底板岩层的破坏深度约为12 m;同时,当回采到110 m处时,自切眼向掘进方向50～80 m处出现漏斗状底板破坏区,该破坏区将可能导通底部奥灰水,使煤层底板发生突水。

受采动影响的深井巷道研究与支护实践

通过对开滦矿务局赵各庄矿11、12水平的实测,探讨了受采动影响的深井底板岩巷围岩松动圈的变化规律,并在该矿11、12水平进行了工业性试验。试验获得了预期的成功,维护费用降低了45.7%。

石门巷道混凝土浇筑技术设计与实践

针对林南仓矿-650 m轨道石门顶底板及两帮收敛严重的问题,分析了该段巷道围岩的变形机理,发现巷道穿越高岭土基软岩层位多,节理裂隙发育,构造较复杂,埋深相对较大,巷道变形以高应力下破碎软岩大变形为主。基于此,提出了全断面混凝土浇筑的支护方案,工程监测与使用效果表明,支护完成后,巷道两帮的收敛小于300 mm,顶底板的收敛小于100 mm,巷道围岩变形得到根本控制,锚固区受力稳定,巷道很快达到整体稳定。

煤层构造破碎度及其在水文地质中的应用

断块构造区域内煤层及其周围岩层在构造应力作用下的形变具有很好的协调性和密切的相关性。利用煤层构造破碎度,能预测底板隔水层的构造破坏程度。经过几年的现场试验研究,证明该方法简便,结果直观。

热电厂破碎楼振动分析与减振处理

为了解决工业厂房内部设备产生结构振动过大的问题,以某热电厂多层钢筋混凝土破碎楼为研究对象,采用ANSYS软件对破碎楼结构进行模态和谐响应分析,并通过加固前现场振动实测,指出了振动过大的原因,提出了增设立柱的加固措施。通过对加固后结构的振动实测,验证了加固方法的有效性。

回采巷道破碎底板底鼓机理及控制对策

针对义棠煤矿10502工作面回采巷道发生强烈底鼓的现象,采用现场实测、室内岩石力学试验及理论分析相结合的方法,建立回采巷道底鼓力学模型,对底鼓机理及其控制对策进行研究。结果表明:对于破碎底板围岩,在两帮煤体传递的支承压力作用下形成塑性滑移线场,当一定宽度内煤体底板围岩产生的被动朗肯区宽度等于巷道宽度时,定义这一宽度为底鼓影响区;底板围岩破碎的回采巷道发生底鼓的主要原因是底鼓影响区内的垂直应力超过底板岩体的极限载荷;通过施加底角锚杆,既能切断底板塑性滑移线,阻止围岩移动,又能起到“销钉”作用,对底板“弱面”进行加固,提高其抗剪切强度,从而控制底板围岩;当底角锚杆的支护强度达到0.5 MPa时,监测结果显示随着工作面推进回采巷道最大底鼓量仅为86 mm。

膏体充填工作面底板破坏深度研究

为了研究工作面膏体充填后对底板承压水的防治效果,需对底板破坏深度进行测试.通过单孔恒水压法对底板破坏情况进行测试,得出了采用膏体充填后完整底板最大破坏深度小于5 m,断层影响处底板最大破坏深度小于12 m.而采用垮落法开采时,由经验公式法得出的完整底板最大破坏深度为9.1 m,即采用膏体充填后完整底板的破坏深度下降了46%.该研究可为测定底板破坏深度提供参考依据.

石槽村井田2-2煤层底板破坏深度综合研究

针对石槽村井田2-2煤层安全性开采,本文以FLAC3D数值模拟为主,辅以经验公式法、莫尔-库伦破坏准则法、下四带理论法三法综合确定2-2煤层底板破坏深度。计算结果显示,四种方法计算数值结果相近,但FLAC3D数值模拟更为直观准确,因此采取数值模拟结果作为2-2煤层底板破坏深度。据此对石槽村2-2煤层安全性开采做出理论依据。

注浆充填加固技术在煤矿采场围岩控制中的应用

基于西南地区采煤工作面多断层褶曲问题,为了降低冒顶、碎顶、滑底灾害对工作面正常工序的影响,分析了注浆充填加固技术对采场围岩的作用机理,模拟了注浆充填加固对顶底板应力及位移量分布的影响,进行了顶板冒落工作面、顶板破碎工作面、软底下滑工作面注浆充填加固技术的实践。研究表明:注浆对冒顶工作面应力及位移分布影响不大;注浆能很好地控制破碎顶板下沉量及下沉范围;注浆能有效抑制底鼓,大大减小底鼓范围,并且对顶板应力值有一定影响。

复杂构造条件下综采工作面收尾技术研究与实践

陈四楼煤矿21501工作面收尾施工期间受多条断层构造影响,工作面构造影响区域矿压显现明显、顶板破碎,严重影响收尾施工。文章综合考虑工作面矿山压力显现规律、水文地质、爆破参数、支护参数、回撤路线等因素,采取破碎带底板注浆加固、加强破碎带顶板管理、合理选择爆破参数、加强支架运行状态管理、增加通道支护强度、优化回撤路线等技术对复杂构造区域综采工作面收尾进行管理,取得了良好的效果。

牛儿庄矿带压开采深部6~#煤可行性研究

通过对牛儿庄矿56805工作面水文地质条件的分析及注水试验对工作面底板的最大破坏深度的探测,研究工作面底板隔水层阻水性能,采用突水系数法对56805工作面开采的可行性进行分析。结果表明56805工作面具备带压开采的基本条件,为牛儿庄矿实现安全带压开采深部6#煤提供科学依据。

基于多元线性回归的底板破坏深度研究

针对焦作煤田大采深、高承压、底板相对隔水层较薄的特点,利用多元线性回归的方法对底板破坏深度进行预测,对高承压高应力破碎底板突水机理进行研究。并采用钻孔分段注水观测、钻孔成像的方法对底板破坏深度进行实测。预测数据与实测数据对比表明,基于多元线性回归的方法所得出的预测结果非常接近现场实测结果,预测方法可以为焦作煤田的底板突水预测预报研究提供可靠的参考依据。

破碎底板和承压水条件下巷道底鼓治理技术研究

针对义煤集团金鼎矿风井回风大巷破碎底板及高承压水特殊地质条件,研究了巷道产生底鼓的机理及原因,并通过浅部和深部相结合的注浆方式,对巷道底板底鼓进行治理,结果表明:通过对巷道底板浅部离层区及寒灰含水层浅深部相结合的注浆加固方式,有效的降低了巷道涌水量,对巷道底鼓进行了有效的控制。