浅部矿体开采覆岩运移及导水裂隙带发育高度分析

为研究浅部矿体开采覆岩运移及导水裂隙带发育特征,以红柳矿I020308工作面为研究对象,采用理论试验、数值模拟、理论研究与现场实测方法,分析采动覆岩运移规律以及导水裂隙带发育高度。结果表明:1)覆岩裂隙呈“采场上方裂隙扩张-采空区上方裂隙闭合”趋势,岩块破断呈“下位岩体垮落-上位岩体咬合-叠层同步下沉”趋势,覆岩下沉量峰值达3.268 m。2)导水裂隙带高度发育过程为极缓慢-逐步扩展-迅速发育-增速递减发育;伴随采动影响,含水层水量间歇性释放,采空区涌水量交替增-减且整体呈下降趋势,直至工作面充分采动后稳定,实测导水裂隙带高度为58 m。3)基于矿物成分及微观结构分析,覆岩内富含亲水性黏土矿物且广泛分布粗颗粒,水-岩反应下将加剧裂隙发育,造成理论与实测导水裂隙高度形成误差。

大柳煤矿大采高工作面矿压规律分析

为研究大采高工作面矿压规律,以大柳煤矿1405工作面为研究对象,采用现场实测的方法分析采场与巷道受力变形特征。研究结果表明:工作面初次来压步距为19.7~26.5 m;液压支架工作阻力均值42.4 MPa,动载系数为1.35;周期来压步距范围为13.0~16.6 m;来压支架阻力均值为40.5 MPa,动载系数为1.30;超前支承影响范围约为70 m,剧烈影响区为40~50 m。回风巷作为沿空掘巷仅留小煤柱,回风巷道整体变形量远高于运输巷;同一巷道断面内,浅部围岩变形量高于深部,顶板受力与变形量和回风巷侧帮大致相等,高于运输巷侧帮受力变形。

膨胀管预裂切顶钻孔参数合理性分析

为研究膨胀管预裂切顶钻孔参数的合理选取,以粉砂岩顶板为试验对象,采用数值模拟方法,在施加相同径向应力时,分析双孔不同直径(60、75、90 mm)与间距(60、80、120 cm)下膨胀致裂应力与变形变化规律。研究结果表明:双孔间围岩应力变形均随钻孔直径的增加而增大,随钻孔间距的增加而减小。相同孔径下,双孔连线间应力在钻孔位置处达到峰值,且间距越小,钻孔处应力峰值越大,塑性区发育程度越高;双孔间应力呈双曲线降低趋势,且在双孔中心处于低谷,但大于双孔外侧应力。相同孔间距下,孔径增大,双孔间膨胀应力增大,应力峰值增高且塑性区不断扩展。基于此,确定合理的钻孔直径为75~90 mm,钻孔间距为60~80 cm。