开采速度对地表建筑物损害影响分析

以Knothe动态预计理论为基础,引入岩石流变变形力学模型,分析回采工作面的开采速度变化、停采对地面建筑物保护的影响。分析结果表明：在保护建筑物下应保持匀速的开采速度;回采工作面停采及开采速度的变化都会引起建筑物的破坏应力增加,对地面建筑物保护非常不利;在特定的地质采矿条件下,存在一个对建筑物不利的开采速度危险区域,避开这一开采速度区域开采,能够有效地减小采动建筑物破坏应力。     

采动条件下底板潜在导水通道形成的微震监测与数值模拟

以某矿综放工作面开采过程为背景,利用微震监测技术进行现场监测,并借助有限差分FLAC^3D进行数值分析,研究在采动应力场不断变化过程中底板岩体微震破裂事件的时空演化规律,揭示煤层采动条件下潜在导水通道的孕育、发展和贯通过程.微震监测结果表明:微震事件数一定程度上反映了开采扰动对底板岩体破坏程度的影响;采煤期间,回采工作面附近微震事件呈现密集分布,底板岩体采动破坏严重,底板破裂深度达15m.数值分析表明:由于煤层采动导致采场周围应力重分布,工作面前方应力增高,采空区下方应力降低,底板岩体随工作面回采经历了应力集中、释放并最终破坏;底板塑性破坏区深度达14m.     

回采工作面底板活动及其对突水影响的研究

本文应用平面有限元方法计算分析回采工作面底板应力分布状况,研究底板岩层变形和破坏规律,初步揭示底板破坏带的形成机理及采动对底板突水的影响。文章结合现场底板综合观测成果,讨论底板破坏深度与工作面地质开采条件的关系。研究结果为承压水上煤层安全开采问题提供一定的基础。     

多重采动煤柱留巷累积损伤特征及围岩协同控制

采动应力影响下煤柱护巷呈现复杂的非稳定和非线性变形特征,煤体结构损伤导致支护系统失效现象频发。以寺河煤矿双侧开采扰动下盘区大巷留设问题为工程背景,数值模拟分析大巷从掘巷至双侧工作面回采全过程的围岩应力及变形破坏特征。结果表明双侧采空后大巷应力集中系数达3.55。基于巷道累积损伤破坏特征针对性提出"三主动"围岩协同控制方法,水力压裂主动切顶卸压,缩短侧向支承压力的作用时间,改变煤柱应力分配比例;注浆加固主动围岩改性,重塑煤岩体完整性,提升围岩承载能力;锚杆锚索主动高强支护,确保预应力向围岩深部传递,形成稳定的承载结构。井下工作面超前支护应力、围岩表面位移监测评价分析显示,协同方案有效控制了多重回采扰动下大巷围岩变形,确保了工作面安全高效开采。     

基于数值模拟的不同工作面宽度下开采煤层底板流固耦合破坏规律研究

随着煤矿开采业的迅速发展及规模的不断扩大,采煤工作面的宽度越来越宽。采用数值模拟的方法,综合考虑地质构造,煤层开采,矿山压力,含水层水压力等因素,从渗流与应力耦合作用的角度入手建立了底板含水层均布水压流固耦合模型。运用FLAC3D有限差分数值模拟软件对采动工作面底板进行数值模拟,分析了不同工作面宽度下采动煤层底板应力分布状态以及破坏特征和渗流特性。重点模拟工作面推进过程中不同工作面宽度下底板的变形,破坏区域,导升带高度变化情况,得出在进行采矿活动过程中,要在综合考虑多种因素前提下,选取合理的工作面宽度,以保证安全开采的结论。     

大采高综采超前支承压力观测及应用

通过对大采高工作面超前支承压力的观测并进行总结分析,掌握了大采高工作面在开采过程中巷道围岩应力的活动规律,确定了今后大采高工作面和普通综采工作面巷道掘进的支护方式及回采生产时的超前支护形式;进一步加强了掘进巷道的顶板支护以保证回采过程中巷道顶板的安全。     

宽条带跳采研究

为了解决保护地面建筑物与煤炭资源回采率的矛盾,充分利用了宽条带开采和全柱开采这两种采煤方法的优点,结合地表移动与变形的规律,提出了宽条带跳采的采煤方法.通过数值计算,分析了宽条带跳采过程中地表下沉和水平变形对地面建筑物的影响.结果表明建筑物只承受跳采阶段的静态变形和全柱开采阶段的动态变形,避免了全柱开采阶段静态变形对建筑物的影响.说明了宽条带跳采的可行性,为建筑物下安全开采提供了新的开采技术途径.     

地表水体下厚煤层综放工作面安全开采技术

为了保证地表水体下综放工作面安全回采.以山西某矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对矿井导水裂缝带发育高度进行探测,对地表沉降进行了监测分析,并对水体下工作面开采进行了涌水量监测,实现了水体下工作面的安全回采.研究结果表明:厚煤层综放工作面导水裂缝带发育高度为119.7～127.2 m,裂采比为19.9～21.1;工作面回采前裂隙数量为1～2条,宽度以4 mm为主.当工作面回采后,在132～148 m范围内,裂隙数量最多增加到7条,裂隙宽度可达8 mm.在148～160 m范围内,裂隙数量和宽度与工作面回采前持平;工作面回采后,地表最终产生拉裂缝,最大深度为6.5 m,不会造成地表河水的突然下泻;地表水体下工作面回采过程中无留设保护煤柱,最大涌水量与非水体下工作面开采持平,工作面回采过程中地表水未进入到工作面,实现了安全回采,为类似矿井提供了借鉴.     

深部承压水上煤层开采底板的破坏特征

淮南煤田潘谢新区A3煤层受底板承压水威胁,为研究其在深部开采条件下的底板破坏特征,根据井田水文工程地质条件,采用FLAC3D分析软件建立数值计算模型,模拟分析不同承压条件及开采进度时底板的破坏深度和应力重分布特征。结果表明:A3煤层底板的采动效应随开采步距增大发生规律性变化,底板破坏影响深度约16 m,应力重分布的峰值点在停采线前约11 m和开切眼后6~8 m处。煤层回采以后,采区四周发生剪切破坏,中部发生拉伸破坏,容易出现底臌。该研究为潘谢新区深部A组煤的安全开采和矿井水害防治提供了依据。     

地面抽采钻井剪切变形破坏的关键层影响效应

地面钻井抽采煤层瓦斯不影响工作面回采且可以采前预抽、采动抽采和采空区抽采,是一种解决矿井高瓦斯行之有效的方式.但受煤层回采的影响,当回采工作面推过地面钻井位置后钻井套管迅速发生破坏,无法充分发挥其抽采采空区瓦斯的效应.因此,建立了基于采区上覆岩层层面剪切滑移效应的地面钻井剪切变形破坏模型,并对关键层对钻井套管剪切变形的影响效应进行了研究,以为地面抽采钻井防护提供工程指导,同时,运用3DEC离散元数值模拟程序对模型进行了模拟分析,并与现场工程实例进行对比验证.结果证明,模型描述的规律性是可靠的,具有较强的工程指导意义.     

漳村煤矿2502工作面过X12陷落柱方案的探究

针对漳村煤矿2502工作面X12陷落柱情况,本文运用FLAC3D数值软件模拟对工作面推进过程中陷落柱变形及煤层中应力变化情况进行了研究,研究结果表明：随着开采的进行,逐渐出现了较明显的应力集中现象。在过陷落柱期间,工作面顶板的破坏范围大约在54m,而底板的的破坏范围大约在22m。开采到距陷落柱35m时,采动作用对陷落柱开始作用。对过X12陷落柱进行可行性分析得出,采用采煤机截割与放炮破碎相结合的方式强行通过。工程实践表明,该方案保证了工作面的连续推进,不仅有效的控制了陷落柱对生产的影响,提高的煤炭资源的回收率,而且能为以后的工作面过陷落柱提供技术指导。     

厚黄土层条件下综放开采覆岩破坏数值模拟研究

厚黄土层条件下综放开采上覆岩层的破坏有其特殊性.利用离散元方法模拟某工作面开采的岩层移动过程,分析了在厚黄土层作用下岩层的破坏形态和移动轨迹,揭示了覆岩应力、位移随工作面推进的变化趋势.提出了关键层破断前后覆岩破坏的2种结构形态:有拱结构和无拱结构.在2种结构下,厚黄土层对采空区上覆岩层应力和位移变化的影响有着显著差异.研究结果对矿区的安全生产有重要意义.     

采动区建筑物动态移动变形规律模拟研究

在相似材料模拟试验的基础上，全面研究了采动区建筑物移动变形随时间变化的动态规律，并对基础加固后的建筑物移动变形情况进行了对比分析，提出可以采用梁弯曲理论对采动区建筑物进行研究。     

九龙牦牛肉质性状测定及肌肉蛋白质双向电泳的初步分析

针对漳村煤矿2502工作面X_(12)陷落柱情况,本文运用FLAC~(3D)数值软件模拟对工作面推进过程中陷落柱变形及煤层中应力变化情况进行了研究,研究结果表明:随着开采的进行,逐渐出现了较明显的应力集中现象.在过陷落柱期间,工作面顶板的破坏范围大约在54 m,而底板的破坏范围大约在22 m.开采到距陷落柱35 m时,采动作用对陷落柱开始作用.对过X_(12)陷落柱进行可行性分析得出,采用采煤机截割与放炮破碎相结合的方式强行通过.工程实践表明,该方案保证了工作面的连续推进,不仅有效地控制了陷落柱对生产的影响,提高了煤炭资源的回收率,而且能为以后的工作面过陷落柱提供技术指导.     

黄土地基浸碱变形的危害与防治

对氧化铝厂地基浸碱变形的现状及变形机理进行了分析，查明了引起建筑物破坏的主要原因，提出在该环境下新建建筑物宜采取的建筑方案和结构方案及对已被破坏建筑物的修复和加固措施     

薄煤层开采条件下地面建筑物移动变形观测

兖州矿区杨村煤矿火药库下采煤是该矿首次进行的建筑物下采煤试验研究项目.本文主要介绍该矿在薄煤层开采条件下地面建筑物所受到的采动损坏程度以及用对比法分析地表移动与房屋变形的关系,同时也分析研究了该矿具体地质采矿条件下地表岩层移动的一般规律.     

邢台矿建筑物下充填开采沉陷规律的研究

为了保护井巷、建筑物、水体以及铁路等,使它们免受或少受开采的有害影响,减少地下资源的浪费,邢台矿首次采用建筑物下综合机械化充填采煤技术进行工业广场下开采,本文介绍了建筑下综合机械化充填采煤技术的主要思路,针对7606充填工作面建立岩移观测站,总结了开采沉陷规律及预计参数,并通过7608充填工作面对预计参数进行验证。结果显示:预计移动参数选取合理,预计方法正确,预计结果能较好的反映矸石粉煤灰充填开采的地表移动变形规律。     

运营高速公路下煤矿采深、采厚对路基的破坏影响分析

对于下伏煤炭资源的高速公路而言,必须及时掌握煤矿地下开采对其运营安全的影响。在分析一般公路下煤炭开采影响公路路基相关因素的基础上,综合研究采深、采厚因素对路基的影响,重点通过数值模拟手段分析采深采厚比对高速公路路基的影响,得出采深采厚比大于180∶1时,地下采煤所引起的地表变形对路基结构的破坏变形远小于一级保护建筑物容许的极限变形值,从而得出可以在高速公路下试采,最终全采的结论。     

条带设计弹性理论的复变函数模型

条带开采是解决当今日益严重的村庄建筑物压煤问题的主要措施之一，本文根据不同的地质情况，分析了条带煤柱在上覆岩层自重应力作用下，条带的受力形式及保持稳定性所需的条件，采用连续介质力学理论，探讨了条带开采时需留设的合理条带尺寸，以弹塑性力学为基础，使用弹性理论的复变函数方法计算了条带开采时空区周围的应力分布，进而推导出在特定的地质条件下，条带开采时所需留设的煤柱宽度的理论公式，该理论公式经实践证明能满足现场要求。     

地下采煤引起的黄土裂隙化物理模型试验研究

煤矿采空区的黄土边坡裂隙化严重,为研究地下采煤对黄土边坡裂隙化的影响,通过分级撤去缩尺模型底部支撑力来模拟开采过程,利用布里渊光纤应变测试仪监测各阶段中坡体的应变,结合其位移变化,分析黄土斜坡在地下采空条件下裂隙产生的位置、形态、斜坡体内部应力变化及黄土斜坡裂隙化规律。结果表明:地下采煤不仅导致黄土斜坡产生剪切裂缝还会产生拉张裂缝,产生裂缝的类型与采空塌陷的位置有关;地下采煤导致黄土斜坡产生的裂缝将切割斜坡,被切割的块体临空面较原始斜坡变陡,坡内应力状态发生变化,同时坡体完整性变差,天然强度降低;裂隙分布规律与采空塌陷边界基本一致;地下采煤引起的黄土裂隙化会改变坡体内应力重分布,重分布应力会产生次级裂缝,进一步破坏坡体。