上山保护煤柱应力传递规律解析

为研究煤层下行开采过程中上山保护煤柱应力传递规律,防治深部开采中煤柱支承压力向下传递形成应力集中引起的动力灾害,采用理论分析和数值模拟方法,基于弹性力学原理推导上山保护煤柱应力传递规律函数,并应用于某矿煤柱应力传递;运用FLAC3D数值模拟某矿1#煤层遗留煤柱对2#煤层巷道掘进的影响.研究结果表明:上山保护煤柱力学模型...     

双重上保护层叠加开采应力分布规律

为获取双重上保护层重叠采动作用下的煤层卸压规律及保护层间的相互影响，以平煤八矿一采区为原型，采用FLAC3D软件模拟了丁、戊组煤层多工作面重叠开采过程。研究结果表明，仅丁组煤层开采时，采区边界煤柱对应范围出现应力集中现象，最大应力值达到19 MPa,影响范围达到下方80 m,不利于被保护层卸压。工作面间区段煤柱最大应力值达39 MPa,但向底板传递范围较小。丁组单独开展卸压区域能够影响至己组，己组煤层应力卸压值约为1 MPa;丁组、戊组煤层重叠开采，当戊组工作面位于丁组煤层区段煤柱下方，同时丁组工作面位于戊组工作面区段煤柱上方，使丁组煤层工作面间区段煤柱应力集中减弱利于卸压，丁组煤层区段煤柱应力值由39 MPa卸载至7.5～10 MPa之间；同时当己组煤层位于戊组单独保护范围时，垂直应力卸压值为2～3 MPa,当己组煤层位于丁戊共同保护范围时，垂直应力卸压值为4～6.5 MPa。     

留设建筑物保护煤柱最佳尺寸的电算分析

根据随机介质理论,本文建立了求解建筑物保护煤柱最佳尺寸的数学模型,並编制了相应的电算程序,得出一些有用的结论。利用本文所编程序,可以求出开采水平煤层、倾斜煤层时,建筑物保护煤柱的最佳尺寸。本文对设计建筑物保护煤柱有参考价值。     

基于地表变形预计的矿区保护煤柱留设方法

针对不同开采条件下地表移动角参数的不确定性和现有的矿区保护煤柱留设方法的局限性,将引起地表点移动的地下开采范围视为椭圆形区域,以受保护对象的临界变形指标为依据,应用随机介质理论的概率积分法确定影响椭圆的半轴长度.通过绘制受护边界各角点处的影响椭圆及相邻椭圆公共外切线的方法,确定建筑物保护煤柱边界.实例应用表明,该方法可依据受保护对象的保护等级要求和开采煤层厚度等因素,合理地确定各种地面工程的保护煤柱范围,提高了保护煤柱的安全可靠性.     

应用垂直剖面法圈定保护煤柱边界

煤矿在井下开采过程中，局部区域的上部各种建筑物和构筑物会受到煤层采空区上覆岩层移动造成地面变形而破坏，因此，留设保护煤柱是常常遇到的一项技术工作。本文应用《垂直剖面法》理论，结合漳平煤矿医院实际圈定了井下保护煤柱边界。     

煤柱影响下远距离多煤层重叠开采覆岩运动规律

为探究平煤股份八矿多煤层远距离重叠开采,留设煤柱及采空区对底板卸压效果的影响,开展沿煤层倾向开采的相似模拟实验.实验结果表明:丁组煤层或戊组煤层开采,采空区或孤岛煤柱下方底板应力增卸压效果均随埋深的增加而减弱.丁组煤层开采上帮和下帮卸压角分别是65°和75°,煤柱增压区会影响至己组煤层.丁、戊组重叠开采上帮和下帮卸压角分别是75°和65°,卸压区和增压区均会波及到己组煤层,应力增值幅度有限.戊组煤层因采动形成动态增、卸压值要高于采动结束后产生的附加应力.丁组煤层开采对己组煤层的卸压保护效果甚微,但煤柱会使己组煤层产生附加应力.丁、戊组煤层重叠开采,煤柱和采空区交错布置有利于己组煤层开采.     

复杂建筑群下煤柱留设的优化设计研究

为解决建筑群下压煤问题,针对现有矿区保护煤柱留设方法的局限性,提出利用矩形分块垂直剖面法留设保护煤柱,并结合实际地质采矿条件,给出了煤柱尺寸的计算公式,提出了角点煤柱的优化设计理论。研究表明,这两种方法可依据受护对象的保护等级和开采煤层厚度等因素,合理确定地面工程保护煤柱的范围,既保护了敏感目标,又大大解放了"三下"压煤量,使保护煤柱的设计更加合理。     

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。     

用影响椭圆法确定建筑物保护煤柱

把引起地表点移动的地下开采范围视为椭圆形区域，提出用影响椭圆法留设建筑物保护煤柱的基本原理及其具体步骤。通过实例表明，该法适应于各类受护边界形状及基岩和煤层标高变化较大情况下的保护煤柱留设，是确定矿区建筑物保护煤柱的新方法。     

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。     

高效防治煤与瓦斯突出技术的研究

随着我国煤矿采深的增加,瓦斯含量和瓦斯压力随之增大,煤与瓦斯突出事故日趋加重。从调整开采程序,利用开采保护层实现大面积消除突出危险性;开展突出危险区域预测,从确定无突出危险区域和开展顺煤层钻孔,强化预抽瓦斯大面积消除煤层突出危险性等方面论述了高效防治煤与瓦斯突出技术。     

高位钻孔对特厚煤层瓦斯抽放效果考察及分析

本文阐述了高位钻孔抽放的基本原理和特点,利用数值模拟分析了采动影响下的特厚煤层上覆顶板岩层裂隙分布特征,并通过水帘煤矿3801综放工作面的高位钻孔抽放实验,对比论证了高位钻孔抽放的可行性,为特厚煤层的安全高效开采提供了保障。     

顶煤冒放性的模糊数学分类研究

在文献（１，４）研究的基础上，运用模糊数学理论，对不同煤层条件下顶煤的和性进行了分类，对全国２９个主采煤层的分类表明此分类法的正确性和实用性，对于合理选择放顶煤开采技术具有一定的指导意义。     

注入增产法提高煤层气采收率的理论探讨

美国Amoco公司开发的注入增产法是一项很有前途的提高煤层气采收率的方法,为此笔者在研究煤对二元气体吸附特征的基础上,探讨了注入增产法的基本原理。结果表明,煤对常见气体的吸附能力由强到弱为：二氧化碳、甲烷、氮气、氢气;煤对二元混合气体总的吸附及对甲烷的吸附均符合Langmiur方程,但在ＣＨ４＋Ｈ２或ＣＨ４＋Ｎ２的吸附系统中,对Ｈ２或Ｎ２吸附时吸附量与压力之间不遵从此关系式,而在ＣＨ４＋ＣＯ２吸附系统中,煤对ＣＯ２的吸附量和压力之间的关系仍可用Langmuir方程定量描述;注入增产法提高煤层瓦斯抽放率是通过注入其它气体使煤对甲烷的吸附量减小来实现的,且注入Ｎ２优于ＣＯ２。     

放顶煤法用于陡立煤层的可行性研究

本文根据我国情况,归纳出四种相应的放煤法,并以“椭球体放煤理论”将煤炭回收效果做了分析,论证了各自的应用条件及改进措施,所得结论大体与实践相符。     

综放采场采放工序分析与合理年产量确定

在对综放采场放煤、割煤、移架工序进行详细分析的基础上,结合煤层条件与设备参数提出了工作面合理年产量的确定方法,并将设计结果与兴隆庄煤矿5318综放面实际产量进行了对比分析。     

应用地质雷达探测崔家沟井6#煤层可采边界的研究

总结分析了地质雷达探测原理和在崔家沟井探测6#煤层可采边界所使用的方法和效果,在开采上部煤层的矿井通过上部煤层巷道布点应用地质雷达探测下部煤层赋存情况及地质构造,为下部煤层合理开采提供了可靠的地质资料。     

基于地震资料的煤层识别方法及其应用*

鄂尔多斯苏里格气田苏5区块的煤层和储层同具有低伽马和低纵波速度的特征,常规的基于波阻抗的煤层识别方法难以有效地将二者区分。通过研究发现,对于本区块而言,煤层不但不是主力烃源岩,还对本区块山2段的储层研究形成阻碍,因此需要提出针对本区块的更为行之有效的方法进行煤层识别,即一种新的煤层识别技术:结合已有方法—叠前弹性参数反演方法、叠后参数反演方法及流体因子构建方法,构建一种适用于研究区的新型煤层识别因子,然后采用该煤层识别因子和地震资料反演所得叠后参数进行研究区目的层的煤层预测。实际资料的计算结果表明,该方法技术预测的煤层与实际测井解释的煤层完全符合,有助于研究区的储层预测与烃类识别,具有重要的实际应用价值。     

复合厚煤层孤岛工作面冲击地压的数值模拟

复合厚煤层发生冲击地压动力灾害事故,严重地影响矿山的安全生产。以南屯煤矿两边采空的9303复合厚煤层孤岛工作面为工程背景,利用Flac数值模拟软件,研究同一开采条件下,单一硬煤、软煤及复合厚煤层孤岛工作面回采过程中的采场压力分布规律,并进行对照模拟。结果表明:复合煤层支撑应力峰值小于单一硬煤和单一软媒。复合厚煤层工作面回采见方阶段时,产生明显的集中应力,易出现动力灾害事故。该研究成果在南屯煤矿实际开采中得到应用。     

煤层注水中的水渗流规律及参数确定

为了降低矿井粉尘浓度,采用煤层注水这一从源头上控制煤尘产生的方法,可以保证煤矿安全生产和职工健康。通过分析煤层注水防尘机理与影响水在煤层中渗透的因素,建立了非饱和-饱和二维非稳定渗流的煤层长孔注水湿润问题的动态数学模型,用有限元数值解法求解。确定了长沟峪煤矿-140 m水平北一石门两翼4槽工作面煤层长孔注水的方式与注水参数。为长沟峪煤矿减小粉尘危害探索出了新的途径和方法,从而能有效的降低工作面煤尘浓度,改善工作面作业环境。