地表移动破坏裂缝特征及其控制方法

通过分析地下开采的影响，黄土覆盖层变形裂缝规律，提出以开采方法和工艺方式来控制或减弱地表变形裂缝破坏程度，并在保护地表建筑物的前提下，最大限度回收“三下”呆滞煤炭     

急倾斜煤层开采对地表构筑物影响的预计

针对淮南某矿急倾斜煤层开采复杂的采矿地质条件,运用概率积分法对优化后的开采方案所引起 的地表沉陷进行研究,总结出急倾斜煤层开采重复采动所引起的厚冲积层地表沉陷的相关参数。所得结果 对现场开采及地表沉陷治理具有一定的指导作用,对于同类地质和开采条件的矿区具有重要参考价值。     

厚黄土层矿区采动失水引起的地表沉降计算方法

西部厚黄土层覆盖矿区的采煤沉陷具有特殊性处于地下水位以下的饱和黄土层在开采沉陷过程中产生失水固结变形,将引起地表发生明显的附加沉降以渭北黄土覆盖矿区条件为模型,根据地下水位下降曲面特征分析了采动饱和黄土层失水固结的土力学机理,提出了采动黄土层压缩量的计算方法利用随机介质理论建立了采动黄土层失水固结引起的地表附加沉陷变形的计算模型实例计算表明,开采沉陷区黄土层的失水固结导致地表发生较大的沉陷,这种附加变形增大了地表变形程度和移动影响范围,对地面建筑物的保护造成不利影响     

黄土矿区开采沉陷与地表损害研究述评

黄土高原及其过渡地带是中国主要产煤基地,区域生态环境脆弱且地理、地质条件复杂,大范围地下采煤已导致严重的地表沉陷与损害,其规律与中东部平原矿区明显不同。多年来,针对黄土矿区开采沉陷与地表损害问题的研究已取得一定进展。基于笔者及众多学者的研究成果,总结分析黄土矿区地表移动、开采裂缝与台阶、黄土层附加变形、斜坡滑移与滑坡、环境退化与损伤的基本特征;揭示黄土矿区开采沉陷中的土岩互馈影响、土体单元体积变形、失水固结变形、湿陷变形、山坡滑移、滑坡、裂缝、环境损伤的机理;介绍黄土矿区开采沉陷与变形的预计模型及其适用性;阐述卫星定位测量、激光雷达扫描、重力异常测量、多源遥感分析等测绘技术在开采沉陷与损害监测中的应用进展,并分析其技术局限性。在此基础上从黄土矿区开采沉陷的细观破坏特征及微观变形机理、黄土山区多工作面开采沉陷预计、老采空区地表稳定性、采煤沉陷与环境损伤的时空效应等方面,展望有待深入研究的科学技术问题,供学术界借鉴。     

杨村矿河下综放开采试验研究

为充分开采煤炭资源,在充分研究地质条件的基础上,在不影响泗河河堤的防洪标准和确保两岸村庄建筑物不受破坏的前提下,杨村煤矿在泗河下方布置开采了302综放工作面。开采过程中,在地面建立了地表岩移观测站,根据观测资料求取地表岩移参数,进行了地表岩移计算,取得了在泗河及厚含水松散层下采煤的经验和地表移动与变形参数,为类似条件下厚煤层开采积累了宝贵实践经验,取得了良好的社会经济效益。     

沟壑切割浅埋区塌陷灾害形成机理分析

基于冯家塔矿区地表沟壑纵横切割、浅埋煤层开采条件分析的基础上,结合1201工作面开采地表塌陷现场调查,给出了开采引起地表塌陷灾害的类型及特征,应用物理相似材料模拟和数值计算模拟方法,模拟分析了该条件下开采引起沟壑边坡崩塌、滑坡灾害的形成机理,并提出相应的灾害防治方法,为类似条件下开采地表塌陷灾害防治提供依据。     

厚黄土薄基岩地区开采沉陷规律探讨

地下开采-覆岩移动-地表沉陷之间存在着互为因果的链动关系。不同岩性、不同力学性质的上覆岩土层对地下煤层开采的响应性是不同的。文中在前人有关研究成果的基础上，探讨了在厚黄土薄基岩条件下。地下开采引起的地表沉陷的规律性。研究认为，在厚黄土层覆盖区，煤层上覆基岩是地表黄土层沉陷变形的控制层，黄土层本身的工程地质特性、地形地貌条件和地下开采程度对地表沉陷都有一定的影响。这一研究成果对减缓和控制地下开采引起的地表变形破坏有重要意义。     

村庄下开采方案浅析

为了充分回收村庄下的煤炭资源,缓解煤矿采掘紧张的矛盾以及延长矿井的服务年限,决定鹤壁二矿的鹤壁集东部保护煤柱预以回收。根据矿区的地质条件和岩层与地表地动机理,对该村庄下的煤炭回收提出了不同的开采方案．通过经济技术的优化,选择合理的开采方案,有效的控制了地表变形。地面建筑物采取了一些加固维修及拆迁补偿等措施。最大限度的回收了村庄下压煤,延长了矿井服务年限,创造了良好的经济效益和社会效益。     

河下厚煤层综放开采试验研究

为充分开采煤炭资源，在不影响泗河河堤防洪标准和确保两岸村庄建筑物不受破坏的前提下。杨村煤矿在泗河下方布置开采了302综放工作面。取得了在泗河及厚含水松散层下采煤的经验和地表移动与变形参数，为类似条件下厚煤层开采积累了宝贵实践经验，取得了良好的社会、经济效益。     

陕北沙土基型覆盖层保水开采合理采高的确定

鉴于目前陕北榆神矿区开采引起的生态环境恶化、荒（沙）漠化扩展问题,针对榆树湾煤矿首采面采用倾斜分层开采和放顶煤开采两方案的争论,设计了该两种开采方法的模拟实验,通过实验分析模拟开采实验现象,得出了陕北沙土基型覆盖层在不同的采高下“三带”的分布规律以及土层中裂隙发育规律。综合考虑地质条件、开采技术条件等,确定了属于陕北沙土基型覆盖层类型的榆树湾矿首采面要实现保水开采的合理开采方法是应采用上分层采高为5m的分层开采方案,而上分层采后的下分层开采和放顶煤开采方案均不能实现保水。     

厚夹矸煤层综放开采岩层移动的相似模拟

针对综放开采技术在结构复杂煤层中应用效果不理想的情况,通过相似模拟实验研究结构复杂厚煤层综放开采时厚夹矸层、顶煤及顶板岩层的移动特征。结果表明：含厚夹矸层厚煤层顶煤冒放性较差,其位移显著增加的位置更接近于煤壁;顶煤破碎受夹矸层厚度的影响较大,夹矸层达到一定厚度,顶煤放出效果不理想,直至不能放出。开采模拟观测和实测数据分析结论基本一致。该研究为扩大放顶煤安全高效开采范围提供了参考。     

南梁厚土层浅埋单体长壁工作面矿压规律实测分析

在南梁煤矿首采工作面20105采前实验研究的基础上进行了现场观测,实测了活柱的下缩量、工作面顶板的移近量、顶板的来压强度以及巷道变形破坏参数,总结了厚土层覆盖层浅埋煤层单体长壁工作面的矿压显现规律.实验和观测表明,厚土层覆盖浅埋煤层工作面初次来压步距大,矿山压力显现剧烈,周期来压台阶下沉量大.针对目前顶板的支护状况和顶板灾变危险,提出了提高支柱初撑力等改善措施,为实现厚土层覆盖浅埋煤层单体长壁工作面安全开采提供了可靠依据.图7,参8.     

榆树湾浅埋煤层保水开采三带发展规律研究

在分析陕西榆树湾煤矿浅埋煤层分层开采的水文及工程地质条件的基础上，对保水开采中覆岩破坏“三带”的发展规律进行了相似材料模拟实验研究．实验表明在基岩厚度较大的浅埋煤层开采中覆岩垮落不是整体切落，而是有“三带”存在；同时，实验揭示了其“三带”的高度、覆岩的下沉与采高的关系，表明在基岩厚度较大、隔水土层较厚的浅埋煤层中采用分层开采可实现保水开采，这为榆树湾煤矿保水开采提供了重要的科学依据．图3，表1，参8．     

综放全厚开采20 m特厚中硬煤层数值模拟研究

针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。     

WS1．7－210／450型电液控制液压支架的探讨

探讨了ＷＳ１．７－２１０／４５０型电液控制液压支架的性能特点及支架结构对大采高的适应性。采用力平衡区的新概念分析和评价支架的稳定性。     

坚硬顶板煤层条带开采的采留宽度

针对坚硬厚层顶板煤层采用长壁开采容易形成大面积悬顶的问题,根据黑龙江省某矿地质条件,采用理论计算和数值模拟方法,研究了条带开采的合理采留宽度。结果表明,该矿条带开采采出宽度为30 m,煤柱留宽为21.73 m较为合理,条带煤柱稳定性较好。理论计算和数值模拟结果一致,为避免顶板大面积垮落、保护地面建筑物安全和矿井生产安全提供了依据。     

兴泰煤矿二1煤层坚硬顶煤预裂爆破技术

 急倾斜坚硬厚煤层的开采方法是采矿技术所面临的难题之一。由于急倾斜坚硬厚煤层矿山压力显现不清楚,煤层顶板管理复杂,顶板事故多,回采率低等诸多因素的存在,使得矿井生产能力的提升及经济效益的提高受到束缚。兴泰煤矿二₁煤层具有煤质坚硬、倾角大、瓦斯高、煤层厚等显著特点。因此,提高坚硬顶煤的冒放性是兴泰煤矿放顶煤开采所面临的主要技术难题。本文在对坚硬顶煤破碎特点分析的基础上,结合兴泰煤矿二₁煤层工程地质条件,提出了提高二₁煤层坚硬顶煤冒放性的主要技术措施及三种预裂爆破方案。通过现场试验,成功的解决了二₁煤层坚硬顶煤难以放出的问题,取得了预期的效果。实现了急倾斜坚硬厚煤层放顶煤开采技术的突破,对中国急倾斜坚硬厚煤层的开采具有指导意义。     

黄土山区矿井地表移动变形数值模拟

黄土山区地形条件复杂,煤层地下开采引起的地表移动变形规律与平原区不同。文中以最具代表性的铜川矿区为例,运用有限差分法数值计算软件(FLAC3D)研究了黄土山区地下煤层开采引起的地表移动变形的规律。研究表明,黄土山区地表移动变形除了有向采空区方向移动的位移分量外,还有向山坡下方移动的位移分量,地下煤层顺坡向开采可在一定程度上减缓和控制山区地表采动损害。     

厚煤层全煤巷道单轨吊车的联合锚杆吊挂技术

为解决伊犁一矿厚煤层全煤巷道单轨吊车悬吊问题,研究了联合锚杆吊挂单轨吊技术。该技术采用普通长度锚杆+专用吊挂板的方法在煤巷中悬吊单轨吊车。对运输综采支架时的吊挂点进行最大受力分析和锚杆的锚固力测定,结果验证了联合锚杆吊挂技术的可行性。该研究为伊犁矿区单轨吊车辅助运输方式的改进提供了借鉴。