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。     

基于流固耦合数值模拟煤层底板破坏深度研究

随开采深度的加大,华北煤矿区下组煤开采面临煤层底板奥灰岩溶含水层的突水威胁越来越大。晋煤集团赵庄矿15#煤底板距离奥灰平均23.18 m,且井田范围内突水系数普遍大于0.1 MPa/m,加之岩溶陷落柱和小型高角度断层发育,开采15#煤面临奥灰水威胁较大。在考虑赵庄矿的地质构造,矿山压力、奥灰水压及15#煤层开采等综合因素的基础上,建立起15#煤层底板含水层均布水压流固耦合模型,运用FLAC3D软件模拟分析了开采对底板的破坏情况,结果表明:流固耦合条件下底板的最大破坏深度为23 m,承压水最大导升高度为7 m,模拟成果可为15#煤安全开采提供参考。     

皖北刘桥一矿岩溶陷落柱特征及成因探讨

详细分析了刘桥一矿岩溶陷落柱的发育特征和分布规律，探讨了岩溶陷落柱的成因条件，指出构造作用对陷落柱形成的控制，建议根据陷落柱的方向性和等距性进行预测。     

华北型煤田岩溶陷落柱分布规律及其水文地质意义

本文阐述了华北型煤田内岩溶陷落柱形成的基本条件及其分布规律，依其导水性把陷落柱划分为三大水文地质类型，指出多数是隔水的，但若形成较新或处于强径流带及集中排泄带，可成为矿床充水通道，勿通奥灰水进入矿坑，发生突水淹井事故。对此进行了深入探讨，并提出相应的防治方法     

梧桐庄煤矿导水陷落柱的计算机辅助辨识

隐伏导水陷落柱的辨识一直是梧桐庄煤矿,乃至华北型煤矿水害防治的难题,因此寻求导水陷落柱的辨识方法,防止恶性突水事故的发生,便成为该矿安全开采的关键.本文通过对矿区水文地质条件、温度场、应力场的详细分析,建立了水源判别模型,探索了一条水文地质复杂型矿山导水陷落柱辨识的途径,并成功地识别了1号和3号强导水陷落柱,避免了两次突水淹井灾害.     

山西省煤田区陷落柱分布规律与成因模式

 通过搜集山西省煤田区陷落柱发育资料, 绘制山西省煤田区陷落柱发育分布图, 结合华北山西断块煤田地质与水文地质特征和陷落柱形成条件, 得出山西陷落柱分布规律为:1)主要发育在盆地边缘, 如大同盆地北缘和沁水盆地边缘;2)河流和岩溶泉水发育的地区, 陷落柱更为发育, 如太原西山、霍州和阳泉地区;3)沿新生代伸展构造山西地堑发育。根据山西省区域构造演化和陷落柱的形成条件分析得出, 山西省陷落柱形成受到构造运动的控制, 其构造条件为"两升两反":在构造运动上升期间, 岩溶发育, 陷落柱形成方式以热液溶蚀、真空塌陷和重力塌陷为主;在构造反转期间, 上覆岩层稳定性被破坏, 陷落柱形成方式以重力塌陷叠加循环塌陷为主。     

滕南矿区岩溶陷落柱分布特征及其控制因素分析

针对岩溶陷落柱导致的突水具有隐蔽性和突发性的特点，为了预防岩溶陷落柱突水，对岩溶陷落柱可能发育的区域加以预测。根据滕南矿区地质与水文地质资料，分析已揭露的陷落柱的分布特征，总结岩溶陷落柱的发育规律。结果表明：岩溶陷落柱分布和发育具有不均匀性，多发育在矿井浅部，以及富水性较强和强径流条件的区域；岩溶陷落柱发育主要受奥灰埋深、奥灰含水层的富水性、地质构造控水条件及奥灰地下水径流条件4个因素的综合控制。在此基础上，构建层次分析评价模型，采用专家打分赋权方法，对4个控制因素统筹考虑，预测未来可能发育岩溶陷落柱的区域，旨在控制和避免煤矿生产中揭露岩溶陷落柱或处理不当而造成灾害。     

太原南峪勘探区陷落柱发育特征及导水问题研究

分析了南峪勘探区构造陷落柱的发育特征及其成因,指出南峪向斜轴部8号、9号煤层处于奥陶系中统岩溶水水位之下,因此存在着陷落柱的导水问题。     

综合物探技术在探测陷落柱中的应用

岩溶陷落柱是影响我国煤矿生产建设的特殊地质条件之一,因此,精准探测岩溶陷落柱具有重大意义。论文讨论陷落柱的地球物理特征,提出采用高密度电法、无线电波透视法等综合物探方法探测岩溶陷落柱,并提出一些建议。     

梧桐庄矿导水陷落柱的水源辨识研究

岩溶陷落柱作为煤田一种特殊的地质体,不仅影响了煤炭开采过程中巷道布置、巷道稳定性、煤炭开采数量,而且可能引发工作面突水,对井下矿工的生命安全带来严重威胁。本文以梧桐庄煤矿为例,结合矿井水文地质条件及突水水源的水化学特征,建立聚类分析模型、模糊判别模型,对突水水源进行判别,结果显示,成功的预测出陷落柱的存在,并且水质和水温已经成为梧桐庄矿导水陷落柱的辨识依据。这种方法在其它水文地质条件相似的煤矿都起到了很好的借鉴作用。     

贵州省德江县大顶上岩溶塌陷成因及防治措施

岩溶塌陷在喀斯特地区常见的一种地质灾害,对生活在岩溶塌陷易发区的居民来说是一个较大的安全隐患。本文从贵州省德江县大顶上岩溶塌陷区的地质环境条件出发,分析了该区岩溶塌陷的形成原因。认为该区产生岩溶塌陷的基本条件为岩溶发育,有一定厚度松散堆积层,断层破碎带发育,地下水水位大幅度下降。诱发原因为人类采矿工程活动,其主要形成机制有深浅部隐伏岩溶连通效应,机械潜蚀效应和降水入渗效应。在分析岩溶塌陷成因的基础上提出了该区岩溶塌陷的防治措施。     

石鱼煤矿岩溶塌陷成因及其分布的基本特征

在介绍石鱼煤矿矿区地质背景条件的基础上,深入阐述了矿区岩溶塌陷的时空分布规律,分析了岩溶塌陷与井下透水在时间、空间上的相关性,进而结合矿区水文地质条件,对岩溶塌陷的成因进行了初步分析。指出矿井透水、淹井、抽水过程中,地下岩溶空间内压强变化是诱发岩溶塌陷的直接因素。     

矿井充水因素分析

对沛城煤矿矿井充水因素分析得出结论:水源与通道的自然组合即构成充水因素:其中,奥灰岩溶水通过岩溶陷落柱与断层带是矿山重大水害的主要充水因素,顶板砂岩水与破碎带和构造裂隙的组合是煤层回采过程中的充水因素,人为采掘活动也是矿井充水因素的重要方面。指出合理留设防水煤柱超前探放水,执行预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则能有效地控制和防止水害。     

谢桥煤矿综采工作面陷落柱技术研究

岩溶陷落柱是指煤系地层底板厚层灰岩中溶洞裂隙的塌陷物以及上覆地层塌陷物形成的塌陷体,谢桥井田东翼采区发育有2个岩溶陷落柱,为保证13216综采工作面采掘安全通过1#陷落柱影响区,采取矿井瞬变电磁法和矿井高密度电法探测,掘进时利用物探和钻探相结合的综合探查技术;回采前利用运输顺槽对1#陷落柱及影响区采取先物探探查后钻探验证技术,并对其进行注浆加固,从而使工作面采掘时安全通过1#陷落柱影响区,多回收煤炭资源10.2万吨,创造了良好的经济效益。     

岩溶疏干区覆盖层土体的稳定性分析

为给岩溶覆盖区盖层土体的稳定性判别方法提供更多的有效途径,以岩溶疏干区典型圆柱状盖层土体为研究对象,基于传统的极限平衡法,首先建立了处于一定覆盖层厚度、土体重度、降雨积水深度及岩溶空腔跨度等条件下的覆盖层土柱 临界线,在覆盖层土柱的渐进破坏过程中,土体的黏聚强度和内摩擦角发挥作用的大小和顺序是不同的,根据潘家铮原理假设二者沿着距离 临界线最短的路径折减,然后利用强度折减法确定了黏聚强度和内摩擦角的折减系数,进而获得了岩溶覆盖区盖层土体的稳定系数计算式,定义了覆盖层土体稳定状态的可靠域及失效域。最后指出在圆柱状塌陷坑形成后由于应力重新分布和集中,塌陷坑有继续塌陷的可能,通过分析建立了塌陷坑稳定性判据系数,为圆柱状塌陷坑是否二次发育继续塌陷提供了判定依据。实例分析表明,基于强度折减法建立的稳定系数计算结果及利用塌陷坑稳定性判据系数对已有塌陷坑稳定性进行判定的结果与现实情况吻合良好,为岩溶覆盖区盖层土体的稳定性分析提供了理论依据。     

对竖井移动变形原因的探讨

分析了造成竖井移动和变形的原因，认为井筒的破坏不仅与保护煤柱的大小有关，而且还与煤层倾角岩性、弱面及地质采矿条件有关，在此基础上，提出了合理的井筒保护措施。     

二值证据权(Wofe)模型岩溶塌陷区划研究

介绍了证据权模型及 GIS 应用原理, 并引入到岩溶塌陷危险性区划中。在杭州西湖周边岩溶塌陷危险性分析中, 将研究区划分为 10 m ×10 m 的网格单元, 并提取地层、构造等证据图层, 分析各证据与岩溶塌陷发生的空间相关性, 计算各证据对塌陷发生的对比值, 剔除显著性水平不满足要求的证据, 并且确定了对具有分级特征的证据进行二值化时的切值, 进而选取了地层单元、孤峰组-栖霞组地层界线、黄龙组-老虎洞组地层界线、距 EW-NW 向构造线的距离、距 NE 向构造线的距离等5个证据, 求得每个单元网格的后验概率, 并计算塌陷点已知与预测的个数之比为 0. 864, 认为符合条件独立性检验, 最后的应用表明, 这种数据驱动的方法同样适用于岩溶塌陷区划问题的研究。     

锥状喀斯特发育的水文结构与水动力过程──以贵州安顺地区为例

通过对贵州安顺地区喀斯特的实际研究，从地貌形态结构入手，建立了锥状喀斯特的水文结构。峰丛喀斯特可经皮下流和渗透流水力传导性的垂向增加，竖井流和暗河流向地表的崩塌转化；内源流和外源流的渗漏解体等三种渠道来启动。在潜流水位较低，各种水流活跃的喀斯特地块中，峰丛洼地将经历一个稳定态发育过程。否则，坡面流和壤中流的均匀下渗将导致锥锋边坡的平行后退，形成锥状峰林溶原。内源流和外源流的侧向侵蚀──溶蚀将引起边坡的逐渐变陡和溶原的扩大加积，形成塔状峰林平原。贵州大部分地区以锥状喀斯特为主，就是因为在挽近强烈的新构造抬升背影下，缺乏这种塔状喀斯特发育的水动力过程和地貌效应。     

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.