邹庄矿井F25逆断层保护煤柱合理留设研究

为研究大型逆断层保护煤柱留设问题,以邹庄矿井F_(25)逆断层为工程背景,对该断层切割煤层底板奥陶系灰岩可能导致87采区煤层回采过程中断层"活化"突水情况进行分析,利用FLAC3D软件对留设不同宽度煤柱下应力场、塑性破坏区、断层带附近岩体垂向应力变化及断层"活化"规律进行了研究。结果表明,随着留设煤柱宽度变小,采动应力穿越断层带,在上盘形成应力集中区,垂向应力的演化明显滞后于水平应力;当煤柱宽度减小到20 m时,煤层顶底板表现出不同应力演化特征,且塑性破坏区与断层带导通,从而导致煤层顶断层带先于煤层底断层带"活化",经分析得知邹庄矿井F_(25)逆断层保留煤柱为20 m较为合理,与该矿井实际生产吻合。本研究结果为分析类似工程背景下保护煤柱留设具有一定参考价值。     

开滦林西矿深部断层防水煤柱留设研究及应用

为解决开滦林西矿深部断层防水煤柱留设问题,通过分析深部突水机理及开采理论,采用断层勘查工程、水压致裂测试抗拉强度、断层防水煤柱留设计算及数值模拟,确定了7煤、8煤、9煤、11煤、12煤上盘、下盘的断层防水煤柱宽度。模拟结果表明断层上盘煤层开采时底板破坏区和应力区对断层煤柱影响比顶板对其影响大,上组煤开采对下层煤的煤柱留设有影响。     

断层活化过程及煤柱失稳机理的数值模拟研究

为研究工作面沿断层走向推进时,断层煤柱宽度的大小对断层活化失稳与断层煤柱内部能量变化的影响,采用UDEC数值模拟软件建立平面应变模型。模拟研究了当逆断层下盘工作面的断层煤柱宽度减小时,断层煤柱内储存的能量与储能极限值的变化特征、断层活化过程与破坏趋势。研究结果表明:断层煤柱宽度减小时,煤柱支承压力峰值增大,弹性应变能增加,断层出现活化现象,并释放能量至煤柱,与弹性应变能叠加,同时断层煤柱的储能极限降低;当煤柱宽度为30 m时,煤柱中的弹性应变能首次超过储能极限值,当煤柱宽度为20 m时,煤柱中的弹性应变能量峰值为储能极限值的1.84倍。当断层煤柱宽度小于30 m时,煤柱易发生整体失稳和冲击危险,需要采取必要的灾害防治措施。     

单一煤层煤柱尺寸研究——西铭矿8#煤层煤柱宽度确定的力学分析

依据西铭矿8^#煤层顶底板岩性及对现场煤柱受力变形分析,构建了煤柱理论计算力学模型,按照极限平衡理论推演出煤柱宽度计算式,确定了8^#煤层煤柱合理宽度,为同类型煤层煤柱尺寸设计提供了理论依据。     

浅谈阜新雷家煤田勘探中测井曲线的应用

通过分析雷家煤田三侧向电阻率、密度、自然伽玛等测井曲线的形态及组合特征，对勘探区的岩煤层进行综合对比研究，确定地层时代、标志层、煤层层号、地质构造等，总结出该区煤岩层物性特征，可有效地进行煤岩层变化规律研究、层位划分及断层判定。     

断层上盘防水煤柱合理宽度研究

当前采用的断层防水煤柱设计方法,是将断层上盘防水煤柱沿宽度方向看作是均匀连续和各向同性的弹性体,没有考虑到矿山压力、构造应力和水压力对煤柱的破坏和影响作用,导致煤柱留设宽度缺乏科学性,增加了工作面突水威胁。为了合理设计断层煤柱宽度,本文分析了煤柱在不同作用力下的物性状态,在此基础上将煤柱从隔水功能上划分为矿压影响区、有效隔水区和断层影响区,并分别推导和确定这3个区域的宽度计算公式,修正了断层防水煤柱设计方法,为上盘断层防水煤柱设计提供了科学的参考依据。     

急倾斜煤层深部开采对浅部断层活化影响的数值模拟研究

淮南矿区某矿采区属倒转地层,灰岩含水层位于煤层顶板,断层的活化极易导通上部含水层,引发突水事故.面对急倾斜煤层开采深度不断增加的现状,采用FLAC3D数值模拟的方法,对急倾斜煤层深部开采对顶板浅部断层活化影响的规律进行了研究,总结了急倾斜煤层开采深度与断层活化之间的时空关系,验证了通过控制采高和隔离煤柱大小,可以有效降低急倾斜煤层开采对断层的扰动作用,对急倾斜煤层后期深部开采断层突水预测与防治具有重要的理论指导意义和工程应用价值.     

赵庄二号井3~#煤层陷落柱防水煤柱数值模拟研究

运用FLAC-3D软件对赵庄二号井的DX17陷落柱的防水煤柱进行了数值模拟研究。通过留设不同宽度的保护煤柱,分析煤系煤层周围及陷落柱附近塑性区及最小主应力变化情况,得出了陷落柱防水煤柱的合理留设宽度,3~#煤层临近陷落柱开采时,留设70 m的防水煤柱是可靠的。     

基于FLAC-3D的成庄矿多煤层陷落柱防水煤柱留设研究

运用FLAC-3D模拟软件对成庄矿内贯穿3~#、9~#、15~#煤层的KDX74、JDX75、KDX76陷落柱的防水煤柱预留情况进行数值模拟。通过分别留设不同宽度的防水煤柱进行模拟实验发现,当3~#煤层防水煤柱留设20 m,9~#煤层防水煤柱留设30 m,开采15~#煤层时,当15~#煤防水煤柱为20 m时,3~#煤层采空区下方塑性破坏区域与陷落柱活化区域导通,表明15~#煤层的开采可能导致3~#煤层采空区底板突水,故15~#煤防水煤柱宽度不应小于30 m。     

房柱采空区下应力分布特征研究

为研究房柱采空区煤房煤柱交替分布对下位近距离煤层顶板应力分布影响规律,采用数值模拟方法对大地精矿房柱采空区下应力分布特征进行研究,研究表明:房柱采空区底板岩层中应力从无煤柱区到房柱采空区下方区域应力分布依次为端煤影响应力增高区、端煤影响应力降低区和采空区煤柱影响稳定区;根据采空区煤柱影响稳定区下底板应力波动范围确定了模拟地层采空区煤柱集中应力工程影响深度,影响深度范围外煤层开采工作面顶板压力及超前支承压力分布受上部煤柱集中应力影响较小,范围内煤层开采工作面顶板压力及超前支承压力分布受上部煤柱集中应力影响剧烈。研究结果对于类似条件的煤层开采及时采取有效顶板控制措施具有实际意义。     

临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题.分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4-2煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模...     

福建省清流县上坪煤矿水患因素分析及防治

本文通过对福建省清流县上坪煤矿区地质构造及水文地质条件的探讨，分析造成矿井水惠的各种因素，提出了矿井水患的防治措施，即采用先探后掘先治后采原则、查明小煤窑和老窑的采空区范围、设置防水煤柱、地面塌陷、及时回填等方法，对矿井的安全生产具有一定的指导意义。     

热电偶技术在东欢坨矿采空区温度变化研究中的应用

为了对东欢坨矿8煤层采空区煤炭自然氧化情况及时准确做出分析判断,保证工作面的安全生产,在2087工作面采空区及停采线运用热电偶技术进行温度观测,得到了工作面后方采空区及停采线附件温度变化规律,对工作面后方的采空区三带进行了划分,为该煤层的安全生产奠定了基础。     

煤矿采区水仓在特殊条件下加固支护的研究与应用——以白坪煤业公司21采区水仓为例

由于煤矿采区水仓的特殊作用和维修难度大、维修造成影响大等特点使其在支护强度和防水要求上比其他巷道有更为严格的要求。本文就煤矿采区水仓在软岩、小间隔、多立交巷道等特殊条件影响下的加固方案进行了探讨，提出一些切实可行的方法提高水仓使用年限，保证采区的采掘工作和生产的正常进行。     

断层防水煤(岩)柱安全宽度的计算与评价

针对如何确定导水断层附近的防水煤(岩)柱宽度是困扰煤炭开采的问题,以开滦集团荆各庄矿3092工作面为例.综合运用经验公式、数值模拟和原位探测来确定其断层防水煤(岩)柱的安全宽度,最终得出了符合实际的且小于原留设宽度的断层防水煤(岩)柱安全宽度,为该矿节约了可采储量,延长了矿井服务年限,具有显著的社会和经济效益:同时该法为本矿及相似矿井以后处理类似问题提供了参考,具有较高理论和现实意义.     

采煤塌陷区旅游化复兴研究——以山东省曲阜市单家村煤矿为例

以德国鲁尔工业区的成功转型为出发点,借鉴其经验,通过分析单家村煤矿矿区的旅游化复兴条件,提出工业旅游区、农业旅游区和采矿迹地旅游区三大区的开发设想,并针对各区设计相应的旅游项目,为采煤塌陷区的治理提供了新的思路和解决途径.     

煤矿区生态环境恢复补偿机制

界定了煤矿区生态环境恢复补偿机制的基本内涵,研究提出了煤矿区生态环境恢复补偿范围、责任主体、补偿途径与方式;采用边际成本和因素分析法,建立了提取煤矿区生态环境恢复补偿资金的计算模型;通过调查与统计,分别得出生产煤矿和已报废、即将报废煤矿的补偿标准;并提出了实施煤矿区生态环境恢复补偿的政府手段和市场手段。     

煤矿区土地利用变化及其对灌溉系统的影响

以兖州煤矿区的一部分为例,利用遥感和地理信息系统技术,研究了其中的土地利用和农业灌溉系统的变化。20多年的煤矿开采使矿区土地利用方式和农业灌溉系统发生巨大变化。农田面积急剧减少,塌陷地、建设用地增长迅速。农业灌溉系统由原来的以河流灌溉为主转变为以机井灌溉为主的形式。地表塌陷及其产生的裂缝使农业减产,并使河流断流和缩小了机井的灌溉范围。河流300m缓冲区面积从1978年到1997年减少了31.7%,单位农田的机井密度由4.79个/km2增加到8.32个/km2。对矿区内的一条河流受塌陷影响状况进行了详细分析,说明河流断流之后机井成为农业灌溉的主要水源。通过矿区与非矿区之间机井分布的对比分析,发现矿区内机井数量和密度等增长幅度都比非矿区大。文中给出了机井依赖度的概念,分析了各种地类受机井影响的程度,得出积水塌陷区的机井依赖度最小,说明塌陷严重影响了机井作用的发挥。     

沿空巷道煤柱宽度参数的研究与应用

通过对我矿3246沿空机巷煤柱宽度参数的研究,确定了类似地质条件下的煤柱宽度参数,为今后的采区设计提供了理论依据。     

浅析地质构造特征研究在找煤复采中的应用

通过对天湖山矿区铅坑矿井找煤的实践 ,充分认识该矿井的地质特征和规律 ,有针对性地开展地质找煤复采工作 ,提高煤炭回采率 ,减少煤炭资源损失 ,确保矿井持续生产 ,延长矿井服务年限