大断层条件下开采技术研究与应用

针对石壕煤矿煤层地质条件复杂,断层发育,特别是南区上部水平受FA49逆断层及羊叉滩背斜轴的影响,造成6#煤层解放层开采因断层落差过大,岩石硬度大而无法正常开采的难题。基于对6#煤层顶底板岩性的分析,合理选择开采层位,调整采面控制,实现了大断层条件下开采,解决了矿井接替紧张的难题。     

异常形状综采工作面回采安全技术管理

一、工作面地质状况 淮北矿业集团公司朱庄煤矿Ⅲ624工作面位于矿井三水平西翼。Ⅲ62采区的西翼,该采区原设计为纵向顺着Ⅲ62集中皮带机巷布置,煤层揭露后。因断层等地质构造影响。改变原设计,111624工作面为横向布置。该面是Ⅲ622工作面以下第二区段。右至Ⅲ627进架巷,上部为Ⅲ622工作面采空区,下部以Ⅲ624F-1断层为界,机巷延断层边布置。上覆5煤层受岩浆岩侵蚀不可采,3煤层和4煤层回采已完毕。     

济三煤矿3_下煤层瓦斯地质规律分析

以瓦斯地质理论为基础,结合济三煤矿地质特征以及瓦斯基础测试参数,对该矿3下煤层瓦斯地质规律进行了分析研究。结果表明,影响3下煤层瓦斯赋存的因素主要包括煤系地层的暴露程度、构造、顶底板岩性特征、煤层厚度以及煤层埋深等。其中,埋深以及煤厚与煤层瓦斯含量呈正相关关系;区内大断层多为开放性断层,不利于瓦斯的积聚,但小断层容易与煤层顶板泥岩共同作用对瓦斯起到封堵作用。     

缓倾斜多煤层顶板岩体变形移动特征数值模拟

针对某缓倾斜多煤层复杂的采矿地质条件,运用有限元软件进行三维数值计算分析,建立三维地质概化模型时考虑了断层的影响,对不同开采条件所引起的煤层顶板岩体移动和地表沉陷进行了数值计算.得到不同开采条件下地表、煤层顶板基准点的下沉移动分布曲线,煤层顶板基准点的最大、最小沉降、沉降差,以及煤层开采后顶板的主应力、剪应力值.研究结果表明:同时回采3101、3102工作面和错时开采3101或3102工作面引起的地面最大沉降和沉降差均变化不大,分别为520 mm、498 mm、515 mm及59 mm、78 mm、81 mm.该矿开采区域缓倾斜煤层引起的地表变形状况提供定量依据,为缓倾斜煤层以及类似条件下中小矿山合理、安全、经济的开发提供参考.     

断层带煤体瓦斯地质特征与瓦斯突出的关联

针对煤与瓦斯突出煤层开采期间的突出与断层之间的关联问题,采用瓦斯地质方法,通过矿井开采实例研究了井田内断层封闭与开放的瓦斯地质特征,并根据断层附近瓦斯涌出规律判断断层与突出的关系.研究结果表明:断层的开放性与封闭性对煤与瓦斯突出具有控制作用.封闭性断层带附近瓦斯涌出异常增大,构造应力集中、常常封闭有高能瓦斯以及发育的构造煤,为煤与瓦斯突出创造条件;开放性断层带附近具有煤层瓦斯压力相对较低,煤层瓦斯含量较正常下降的特征,而在远离断层面的一侧,伴随有平行断层的条带状煤层应力集中区,其中具有煤层瓦斯压力大、煤层瓦斯含量高的特征.该成果对煤矿在煤层断层带开采瓦斯防治具有一定的理论价值和实用意义.     

属性分析方法在山东龙固矿井二采区地震勘探中的应用

随着地震勘探技术的发展,地震勘探解决煤层结构及厚度的能力也进一步提高。龙固矿井二采区主采煤层3煤层厚度比较稳定,但有分叉合并现象。应用三维地震勘探方法获得了具有高分辨率的地震资料,解释了煤层宏观结构、断层等地质现象,地震地质效果显著。     

掘进面断层附近瓦斯渗流场演化的数值分析

为解决突出煤层掘进工作面遇断层时煤体瓦斯渗流变化异常问题,利用ANSYS10.0数值模拟软件对掘进面断层附近煤体瓦斯压力分布规律进行数值模拟,对比掘进面存在不同断层及无断层条件下瓦斯压力发展变化、压力梯度分布规律.研究结果表明:相同条件下,掘进面遇断层和无断层条件相比,前者瓦斯压力梯度明显高于后者,更容易导致突出灾害发生.     

八字岭隧道施工方案设计

正在建设的宜万铁路八字岭隧道全长,地质条件复杂,存在岩溶、断层、突水突泥、煤层瓦斯入暗河等不良地质问题。分析了施工过程中需要采用的各种关键技术,针对施工中可能出现的问题,提出了一些措施,以确保工期和质量。     

岩浆侵蚀对煤层瓦斯赋存的影响的研究

以淮北矿区石台煤矿3煤层为工程背景,采用瓦斯地质单元划分的方法,以井田内主要断层和天然焦区为界．将主采煤层3煤层划分为3个独立的地质块段．分别对不同地质块段内地质因素对煤层瓦斯赋存规律进行研究。为研究地质条件对煤层瓦斯赋存的影响．本文分析了褶皱构造、断裂构造及岩浆侵蚀等对煤层瓦斯压力和瓦斯涌出量的影响。结果表明：岩浆岩侵入对石台煤矿3煤层煤与瓦斯突出的控制作用最为明显,地质构造对瓦斯保存和运移具有重要作用．地质块段的划分对地质构造复杂的高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井具有重要意义。     

浅析复杂地质条件下过断层找矿方法

在矿井生产中时常碰见的断层构造致使煤层断失,严重影响了工作面设计和采掘接续计划,因此在开拓中过断层找矿就显得尤为必要,本文以实例简述复杂地质条件下过断层找矿的基本方法,以层位对比、旁侧小构造判定法和断面特征法判断断层性质和断失翼煤层方向,通过生产勘探法确定断层对工作面影响程度。     

大倾角断层下煤层开采诱发顶底板及附近含水层应力变化规律的试验研究

以某煤矿田岗及二龙岗断层地质条件为背景,并以相似材料模拟试验为研究方法,研究了断层附近煤层顶、底板以及含水层在煤层开采过程中的一般变化规律。研究结果表明:由于断层的"屏障"作用,集中应力很难穿过断层而被限制在工作面一侧,导致断层附近越靠近断层应力集中程度越高;煤层的开采导致顶、底板出现应力集中,随着工作面推进,集中应力向前方转移,离断层越近集中应力越大,顶、底板发生破坏的可能性就越大;由于断层明显的"屏障"作用,工作面开采对断层另一盘三灰含水层的影响较小。     

三维三分量采区地震勘探应用效果

论述了三维三分量地震勘探的工作方法及利用该方法在小断层、薄煤层及煤层裂隙探测等方面取得的地质成果     

二维地震勘探在伊犁盆地南部煤田勘查中的应用

在新疆伊犁盆地南部侏罗纪煤田煤炭资源勘查中,采用二维地震对阿尔玛勒煤炭勘查区进行勘探,通过数据处理及地质解释,大致查明了区内主要煤层底板起伏形态及煤层厚度变化趋势;搞清了勘查区构造形态,并对区内断层和断点进行了解释。取得了丰富和详实的煤田地质成果,从而进一步指导该区的煤炭勘查工作。     

安徽芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律

根据构造、层序、瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量等多因素分析了安徽省宿州市芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律,并建立了运动学模型和压力梯度计算模型。芦岭煤矿区域构造上由于徐宿弧形构造和双重构造2方面因素,造成其相对于临宿矿区其他矿井的构造应力更集中,瓦斯压力较大、含量较高,突出灾害危险性严重。层序上,芦岭矿井第8煤层发育在最大海泛面时期,为层序内最厚的稳定煤层,顶底板圈闭性良好,瓦斯富集。Ⅱ88采区以采区中部的F14正断层为界划分为东、西2个瓦斯地质单元,分别具有不同的瓦斯压力梯度。东部瓦斯地质单元是F14断层下盘,海拔高度较高但瓦斯压力高,而西部单元(断层上盘)海拔高度较低但瓦斯压力低,与正常瓦斯地质规律相反,初步分析与正断层F14上盘煤层顶板在拉张运动过程中被破坏有关。     

断层对煤层水力压裂裂缝扩展的影响

针对煤层中的次生断层或小型滑移断层会影响水力裂缝扩展方向的问题,通过建立压裂裂缝遇断层的二维模型,采用理论分析和数值模拟方法分析逼近角度、水平主应力差、煤岩体弹性模量差异等因素对水力裂缝扩展方向的影响规律,建立裂缝穿过断层形成有效压裂的判断准则,在给定煤岩体参数条件下,拟合出水力裂缝穿过断层形成上下盘煤层贯通裂缝的逼近角度-水平主应力差的临界曲线。结果表明:逼近角度、水平主应力差、煤岩体弹性模量是影响压裂裂缝走向的主要因素,在低主应力差、较小逼近角度、较高顶板弹性模量的情况下,断层面易产生张开型破坏;当逼近角度-应力差坐标点位于曲线上方时裂缝将穿过断层面进入顶板,当角度-应力差坐标点位于曲线下侧时断层面张开裂缝将扩展至下部煤层形成上下盘煤层贯通裂缝。     

垞城煤矿小断层破坏“三软”煤层地质特征分析

本文通过分析小断层破坏垞城煤矿＂三软＂煤层地质特征现象。归纳总结出了小断层对垞城煤矿＂三软＂煤层的地质影响。为该矿选择掘进方法、顶板支护措施等提供了依据,对该矿生产过程中节省成本,提高采掘效率具有一定的现实意义。     

翠屏山煤矿地质构造对煤层厚度影响的研究

翠屏山煤矿是全省标准化矿井,研究该矿地质构造特征及其对煤层厚度的影响作用,对今后的煤炭资源勘查和矿井生产具有一定的指导意义。在矿井地质工作的基础上,综合各类地质资料,揭示了翠屏山煤矿地质构造特征及其对煤层厚度的影响,结果表明:翠屏山煤矿地表为单斜构造,而深部为紧密褶皱和大幅度倒转褶曲,在燕山构造期形成了缓倾角断层和高角度逆冲断层;在燕山晚期和喜马拉雅早期形成了一系列高角度正断层。正断层的引张拖拽作用导致断层附近上、下盘煤层厚度变薄,逆断层的逆掩重叠或挤压聚集,形成厚煤带;在紧闭褶皱带内,由于煤层受到强烈的挤压而发生大规模的塑性流变,形成"藕断丝连"状煤层;在伏卧褶曲和倒转褶曲中,正常翼的煤层被挤压变薄而倒转翼的煤层较厚且稳定性较好。褶皱作用还出现"穿刺"现象,"穿刺"流变使煤层厚度变薄。褶皱构造和断裂双重构造使煤层常呈透镜状、藕节状、串珠状产出。     

特厚煤层条件下工作面地质异常电磁波CT探测

介绍了利用电磁波CT探测技术探测特厚煤层工作面地质异常的原理及方法 ,结合探测试验分析了应用效果 ,研究表明 :电磁波CT技术探测特厚煤层条件下地质异常 ,能够分辨落差约为 1 /5煤厚的小断层 ,且对煤层结构变化、煤层厚度变化都能作出解释 ,应用前景广阔     

正断层下盘采动支承压力分布及对上盘的影响分析

采用UDEC数值模拟软件,对正断层下盘工作面推进过程中,断层上、下盘煤层支承压力、顶板垂直应力以及塑性区分布情况进行了研究。由于存在断层地质构造,破坏了岩层的连续性,导致初始应力场发生挠动,在断层局部区域产生附加的构造应力。研究结果表明:在正断层下盘附近形成了低应力区和高应力集中区带,支承压力明显影响范围距断层面约10~30m;断层上盘煤层上支承压力峰值在靠近断层面附近约35m处;当工作面推进至距断层面25m时,保留的煤柱仍然有足够的承受强度,在工作面支架回撤时能够保障回撤安全。     

论永城市城郊矿区西煤煤层地质特征

永城市城郊矿区属永夏煤田,在豫东煤田中具有代表性,区域地层属华北地层区鲁西分区徐州小区.矿区内主要发育有屈桥断层、顺和断层、顺和—徐庄断层等,控制二2煤层的整体展布特征,对将来井田的划分起决定性作用.二叠系为矿区的主要含煤地层,二叠系下统山西组和下石盒子组两组赋存有工业价值的煤层.全区可采煤层为山西组二2煤层和下石盒子组三2煤层,三4煤层为局部可采,其余煤层均属不可采或偶尔可采煤层.该文通过对永城市城郊矿区西煤煤层地质特征的分析,从地层、构造、煤层等方面进行探讨,归纳豫东煤层地质特征,对今后该区开展找煤工作提供一定的借鉴作用.