巨厚岩层运动与地表沉陷规律研究

来源 :36届国际采矿岩层控制会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:amies
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针对巨厚岩层下煤矿开采,关键岩层的运动关系到整个地表的安全.本文依据关键层理论,通过数值模拟、微震动态监测、地表岩移观测,综合分析巨厚岩层失稳前后地表阶段性沉降特点,同时可依据地表沉陷特征分析巨厚岩层运动的稳定性.根据巨厚岩层控制的地表沉陷规律和量化指标,为地表风险阶段性防控和控制范围提供依据,优化采区及工作面布置,合理设定矿区开采边界,为矿井安全生产与地区公共安全平衡发展提供依据.
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射流割缝技术是煤矿卸压增透的有效途径之一,纯水射流割缝范围有限,磨料射流可有效增大割缝范围却易造成煤质降低与堵塞瓦斯运移通道等问题.本论文提出采用冰粒代替传统磨料进行割缝,以期扩大割缝范围同时避免传统磨料的缺陷.首先分析总结纯水射流与传统磨料射流煤层割缝卸压的优势与弊端,随后从理论角度阐释冰粒磨料射流煤岩层割缝的预期优势效果.在此基础上,提出冰粒磨料射流煤岩层割缝实施过程中需要解决的诸多基础科学问
赋存于煤层顶板的关键岩层破断通常会引起采场强烈的矿压显现,尤其是赋存于煤层顶板的巨厚硬砂岩层作为主关键层,其破断易引发矿山动力灾害.本文针对淮南某矿11223工作面厚硬砂岩顶板特征,运用关键层理论分析了该岩层梁式初次断裂的极限步距、周期性垮落步距及相应的支护阻力要求,为使工作面支架能够承载顶板压力,自切眼沿推进方向每隔20m采用超前深孔预裂爆破弱化顶板措施.矿压实测结果表明,厚硬砂岩顶板的预裂弱化
针对陕北侏罗纪厚硬煤层综合机械化开采中煤炭提质增效问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用理论分析、计算机模拟和现场试验的综合方法,分析大采高综采面比能耗和煤块分布的规律,构建了降低硬煤截割比能耗,控制工作面块煤分布的水压压裂技术方法和途径.大采高综采硬厚煤层压裂破碎机理研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响决煤制造和综采面比能耗的主要因素.针对性分析了顺层水水平孔定向压裂煤体矿压-水压和破
大倾角工作面倾向上具有时序性来压现象,而来压的实质为基本顶破坏对低层位岩体或支护物的冲击性作用,进而可知基本顶在推采时发生时序性破坏.为了弄清基本顶时序性破坏机理,文章以新疆2130矿25221工作面生产实际为背景,借助现场实测、理论分析等手段对基本顶时序性破坏特征,工作面不同区域内的承载力学结构等情况进行研究,结果表明:该工作面基本顶时序性破坏特征为先中部,次上部,其次为下部,破断岩体(矸石)非
为了弄清大倾角大采高采场倾向支承压力分布规律,以新疆焦煤集团25213工作面为工程背景,采用相似模拟、数值计算、理论分析等方法研究了沿煤层倾向采场支承压力分布规律.结果表明:(1)沿煤层倾向,采场煤体支承压力分布呈现三种特征:①工作面开切眼时,下端煤柱支承压力较大,工作面支承压力次之,上端煤柱支承压力较小;②工作面初采至9m左右时,下端煤柱支承压力较大,工作面与上端煤柱支承压力基本相等且较小;③工
针对巨厚坚硬顶板条件煤层开采易引起回采空间频繁动载、强矿压、冲击地压、地表不均匀沉降等矿井极端动力灾害问题,采用理论分析、三维物理模型实验、数值分析等研究方法,研究坚硬顶板条件下采场覆岩的破断失稳规律.研究表明,坚硬顶板条件煤层开采其初次来压步距和周期来压步距均大于一般煤层开采,垮落带不易发育至坚硬顶板岩层,该处易形成弹性势能积聚;顶板塑性区向上发育至35m后停止,未延伸至坚硬砾岩层,采空区顶板以
松散破碎顶煤在采场空间的分布特征对大倾角软煤长壁综放工作面的支护系统稳定性影响显著.本文结合理论分析,数值模拟,物理相似模拟的研究方法,对采动应力演化路径控制作用下的顶煤介质状态转化机制;顶煤介质转化临界状态及其与工作面煤壁的相对位置关系以及大倾角采场复杂围岩结构控制作用下沿倾斜方向的顶煤介态转化界面展布形态等问题进行了研究.结果表明:采动过程中,顶煤经历了拟连续介质状态与非连续介质状态;顶煤的介
为了研究急倾斜煤层走向综采覆层变形及破坏规律,采用力学分析、相似模拟实验及数值模拟分析,得到工作面覆岩破坏特性及岩层移动规律.研究表明:①以材料力学梁理论推导了上覆岩层的挠曲方程,得出了在工作面上部覆岩(0.58L处)出现了挠度最大值,顶板断裂呈现工作面中上部-上部-中下部-下部的垮落顺序.②工作面上部覆岩以产生拉伸破坏为主,工作面中、下部覆岩以剪切破坏为主.直接顶垮落的矸石充填下部近1/3的采空
粉煤灰膏体充填开采是目前最为有效的控制地表沉陷的开采技术之一,也是绿色采矿的重要组成部分.为了研究充填体强度和充填率两个最主要因素对地表下沉的影响程度,制定了可行的方案,并结合邢台矿区实际,模拟研究和比较分析表明,当充填体强度为1.5~3MPa时,地表最大下沉值随强度的减小呈线性增加,充填体强度小于1.5MPa时,地表最大下沉值迅速增加.充填率提高,地表下沉值减小,且呈线性关系.充填体强度对地表的
为分析矿山开采所遇动力现象的形成内因,以矿区地形地貌为研究背景,从断裂构造角度出发,基于地质动力区划活动断裂划分方法,运用多重分形理论对木城涧矿和大安山矿V级活动断裂进行多重分形计算.结果表明:断裂体系在较大尺度上满足标度不变性,空间分布属于多重分形分布,其多重分形谱呈右钩状,广义分形维数Dq与矿山动力现象正相关,特征参数△α与△f(α)能够较好地评价矿区地质动力环境.建立了基于广义分形维数与特征