承压水上采煤断层突水的固流耦合研究

在理论分析的基础上,建立了承压水上采煤的固流耦合数学模型,并编制了有限元程序,利用该程序用数值模拟的方法,系统地分析了各断层要素影响下采场的应力分布规律及突水机理,得出了断层倾角、断层厚度和断层断距与突水的关系;采用三元线性回归法,确立了正、逆断层下临界断层防水煤柱宽度与各断层要素的拟合关系式,给出了突水判据.

断层突水风险的数值模拟

本文依据巷道穿越刘桥断层时的水文地质条件和构造条件,结合已有的岩石物理力学试验资料,采用数值模拟法对延伸巷道穿越刘桥断层时,突水的危险性进行了初步分析,对矿井的安全生产具有一定的指导意义。

断层对开采下组煤突水防治技术研究

通过对矿井构造发育情况、断层突水机理的探讨,提出了下组煤开采时断层突水防治技术途径,为济宁何岗煤矿安全开采下组煤提供了水害防治思路和治理水害的技术支撑。

小屯煤矿开采7煤充水因素分析及涌水量预测

针对小屯煤矿开采7煤层受到矿井突水威胁的现状,在计算导水裂缝带高度及底板突水系数的基础上,确定小屯煤矿开采7煤直接充水因素为顶板龙潭组灰岩含水层和砂岩含水层,间接充水因素为底板茅口灰岩含水层。在考虑开采7煤上覆含水层静态储量释放的基础上,采用大井法对顶板动态水量进行了计算,并建立了以断层为通道的底板断层突水量计算模型,预测了小屯煤矿开采7煤矿井正常涌水量和最大涌水量。

构筑安全隔水层 防范断层活化突水

首次提出"断层活化突水"的水文概念,分析了断层活化突水模式,丰富了矿井突水理论,并在新桥矿实施了针对性的底板注浆改造,构筑了安全、可靠、有效的安全隔水层,在断层落差较大地段提供了行之有效的防范断层活化突水的技术方法。为防范断层活化突水提供了防治水工程施工范例。

煤峪口矿断层防水煤柱留设研究

针对同煤集团煤峪口矿410盘区矿井开采中出现的断层突水现象,对开采工作面的断层特性以及断层的导水性进行分析,确定断层含有弱导水性,并提出采用简支梁模型和底板突水模型,对断层防水煤柱的留设宽度进行计算,结合81022工作面的地质条件,在底板突水模型下,认为断层煤柱的合理留设宽度为13.33 m,通过现场数据表明:所设计的断层煤柱留设宽度能够有效地控制巷道围岩的变形,对煤峪口矿后续安全开采有很重要的指导意义。

过断层工作面的活化与突水规律研究

断层活化引起的断层面上的胶结状态粘结,伴随着巨大的能量释放,通过周围介质的破坏而产生的突水障碍是原水状态的失效,通过动压和水压对采煤工作面的开挖产生影响,该区的活动区域的断层部分最终形成了水道,即影响突水发生的整个过程。本文对断层面活化引起的突水现象进行了数值模拟,并阐述了突水规律,对相似矿山安全高效开采具有重要意义。

基于断层影响因子与断层分维特征的断层突水危险性定量化分析

断层是诱发矿井突水事故的重要影响因素,新汶煤田受奥灰岩溶突水威胁严重,针对断层诱发突水问题,在系统总结新汶煤田矿井断层构造分布特征基础上,建立了断层对奥灰岩溶突水影响定量化分析体系。引入断层影响因子概念,对底板突水危险性进行了定量分析;采用非线性理论对煤矿地质构造发育特征进行定量化研究,揭示了矿井断层分维特征,提出了断层分维特征及其对突水影响危险性分区的原则及方法。采用断层影响因子等值线和断层分维等值线相互融合技术,得到新汶煤田协庄煤矿奥灰岩溶裂隙分布规律。根据不同单元岩溶的富水性,圈定出煤层突水危险区,对煤炭开采防治突水灾害具有指导意义。

断层附近掘进巷道突水的数值模拟

以新密某矿为工程背景,运用理论分析、有限元软件数值模拟等手段,研究了该矿承压水体上方断层附近掘进巷道的底板突水规律,确定了当掘进巷道掘至距断层30 m时,有突水危险性,从而为现场施工提供了量化指导。