阶梯状断层防水煤岩柱体塑性区宽度

煤系地层中断层带常以阶梯、地堑状等形式出现,为研究阶梯状断层组防水煤岩柱体塑性区宽度,以邯邢矿区邢东煤矿阶梯状断层组为研究对象,基于工作面导水裂隙带发育规律,创新性地提出阶梯状断层梯形防水煤岩柱体稳定性结构力学模型,根据梯形煤岩柱体内局部岩体受力情况及其几何特征,推导出阶梯状断层防水煤岩柱塑性区破坏宽度计算公式,并针对邢东煤矿内F23断层与SF27断层组成的阶梯状断层组,通过理论分析和数值模拟,计算了阶梯状断层防水煤岩柱塑性区宽度,进一步验证了理论分析的正确性.     

离层水突水模式与离层破断距

近几年,离层积水引发的突水事故较多,离层水害的发生往往难以预判,因此需要针对离层突水开展深入的研究,提出离层突水主要有3种模式,离层动水压突水、静水压突水以及重复扰动突水,并针对离层动水压突水,研究了离层的破断距,得出了其计算公式.利用模拟实验研究和实测资料,对离层发育规律和离层破断距进行了研究,并指出离层水害防治,重点在于预计离层发育位置,在正确预计离层发育位置基础上,可超前施工疏导钻孔,防止离层水害.     

地堑状断层组影响下采动主应力偏转规律研究

为研究地堑状断层组影响下采动诱发应力场偏转规律,以淮南矿区刘庄煤矿地堑状F19断层组为研究对象,模拟分析了地堑状断层组附近采动主应力方向偏转情况,研究了主应力方向与断层面剪应力及剪应力增量的分布规律。研究表明工作面回采时采场围岩内的主应力方向发生偏转,偏转方向趋向垂直断层面;断层面内主应力与断层上盘、下盘主应力偏转相比,断层面内主应力方向偏转角度相对较大,最大偏转角度达到27°25′35″;当主应力方向与断层面交角在45°左右时,断层所受的剪应力增量最小,剪应力相对较大;地堑状F19断层组附近主应力偏转方向趋向垂直断层面,断层面所受剪应力和剪应力增量逐渐减少。     

薄层灰岩带压开采防治水技术研究

为了实现西坡矿5111工作面安全带压开采,减小底板薄层灰岩含水层对回采工作面的安全威胁,通过水文地质条件分析、采后底板破坏深度预计、突水系数法评价等多种手段评价该面带压开采突水危险性,认为工作面最大突水系数为0.084 MPa/m,大于安全带压开采临界值0.06 MPa/m,发生底板突水的可能性较大。采用矿井直流电法超前探查、井下钻探工程跟进验证、疏水降压工程治理相结合的综合防治水技术手段,探查工作面底板薄层灰岩含水层及隔水层富水异常区,验证并疏放薄层灰岩含水层水,有效降低了工作面底板隔水层带压值,最终实现工作面安全带压开采。结果表明5111工作面底板薄层灰岩含水层富水性不均一,局部存在富水异常区,且具有可疏放性,经过10 d疏水降压,薄层灰岩含水层水位下降36 m,底板隔水层带压值和突水系数均降低至安全带压开采临界值以下,从而实现了工作面安全带压开采,为西坡矿5#煤层安全开采提供了技术支撑,也为该地区条件相似工作面的开采奠定了基础,完善了底板水害防治技术体系。