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巨厚煤层开采微震响应特征及地表沉陷演化规律研究
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作者 刘志腾 何生全 +6 位作者 申峰 彭宝山 方珍珠 孙强 胡艳波 夏宏根 赵梵翔 《工矿自动化》 北大核心 2025年第9期157-166,共10页
巨厚煤层开采形成的大空间造成上覆岩层运动过程及矿压显现复杂,导致现场微震响应特征与地表沉陷演化规律不清晰。针对上述问题,以国家能源集团国源电力有限公司准东二矿巨厚煤层为研究对象,基于现场实测分析巨厚煤层采动影响下微震响... 巨厚煤层开采形成的大空间造成上覆岩层运动过程及矿压显现复杂,导致现场微震响应特征与地表沉陷演化规律不清晰。针对上述问题,以国家能源集团国源电力有限公司准东二矿巨厚煤层为研究对象,基于现场实测分析巨厚煤层采动影响下微震响应特征及地表沉陷演化规律,并揭示二者与回采速度的关联性。研究结果表明:(1)巨厚煤层采动影响下微震事件分布范围广,不同能级微震事件超前工作面分布范围达20倍采厚,在工作面垂向集中分布范围为5.5倍采厚,在工作面两侧集中分布范围达2.8倍采厚。(2)中等能级微震事件在所有微震事件中占比最大,且不同关键层区域微震事件呈“低层位低能级、高层位高能级”分布特征。(3)地表下沉量在工作面倾向上呈“漏斗型”分布形态,最大下沉量约为1/2采厚;不同回采阶段最大下沉量位置均位于工作面中部区域,相较工作面位置具有“滞后性”特征。(4)回采速度与微震及地表沉陷演化具有较强关联性,随着回采速度增加,微震事件在工作面两侧分布范围呈逐渐减小趋势,在工作面煤层上方分布范围逐渐增大,微震事件能量、频次及地表位移变化速率均呈非线性增加趋势。 展开更多
关键词 巨厚煤层开采 微震响应 地表沉陷 微震时空演化 回采速度
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准东大井矿区巨厚煤层开采覆岩裂隙分布特征 被引量:4
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作者 曾强 李根生 +1 位作者 赵龙辉 高坡 《中国矿业》 北大核心 2018年第11期109-115,共7页
针对准东巨厚煤层典型赋存特征,选取大井矿区为研究对象,构建了巨厚煤层开采力学模型,模拟研究不同开采方式采场覆岩裂隙分布特征。结果表明:在采场应力的控制下,工作面前方覆岩裂隙由原岩裂隙区依次演化为原岩裂隙闭合区、微裂隙发育... 针对准东巨厚煤层典型赋存特征,选取大井矿区为研究对象,构建了巨厚煤层开采力学模型,模拟研究不同开采方式采场覆岩裂隙分布特征。结果表明:在采场应力的控制下,工作面前方覆岩裂隙由原岩裂隙区依次演化为原岩裂隙闭合区、微裂隙发育区、裂隙快速发育区、破断裂隙发育区、离层裂隙发育区、裂隙逐渐闭合区;覆岩主关键层是覆岩裂隙发育程度高低的分界线,其也会控制覆岩裂隙发育高度;巨厚煤层开采覆岩裂隙主要分布于采空区两侧,且沿岩层破断线呈"八"字形分布,并随工作面推进呈现周期演化,其是覆岩含水层水体向采场渗流的关键通道,对矿井的安全生产至关重要;从保水采煤角度考虑,放顶煤分层开采对覆岩含水层扰动影响较大采高分层开采小。 展开更多
关键词 准东矿区 巨厚煤层开采 覆岩裂隙分布 数值模拟
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巨厚煤层开采覆岩含水层破坏模拟:以准东大井矿区为例 被引量:5
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作者 李根生 曾强 +1 位作者 赵龙辉 高坡 《中国矿业》 北大核心 2018年第3期104-109,共6页
本文针对准东矿区巨厚煤层典型赋存特征,以大井矿区为研究对象,通过识别覆岩关键层及含水层,采用UDEC数值模拟方法,建立大井矿区巨厚煤层开采覆岩力学模型,对不同开采方法覆岩含水层破坏进行了模拟研究。结果表明:研究区覆岩关键层分为... 本文针对准东矿区巨厚煤层典型赋存特征,以大井矿区为研究对象,通过识别覆岩关键层及含水层,采用UDEC数值模拟方法,建立大井矿区巨厚煤层开采覆岩力学模型,对不同开采方法覆岩含水层破坏进行了模拟研究。结果表明:研究区覆岩关键层分为4层、覆岩含水层共2层;开采厚度相同时,大采高开采覆岩下沉量、裂隙带发育高度及开采对含水层的扰动影响均大于放顶煤开采;采高24m,推进长度为300m时,导水裂隙已发育至含水层Ⅱ;主关键层对覆岩位移、裂隙分布及开采对含水层的扰动影响起关键作用。 展开更多
关键词 准东矿区 巨厚煤层开采 覆岩移动 含水层破坏 数值模拟
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准东大井矿区巨厚煤层开采覆岩含水层渗透特性研究 被引量:1
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作者 曾强 李根生 +2 位作者 杨洁 赵龙辉 高坡 《中国矿业》 北大核心 2019年第5期116-124,共9页
基于准东大井矿区赋岩柱状及岩性,构建了赋岩物理模型与数值模型。基于该模型,开展了赋岩位移与含水层渗透特性的模拟研究。结果表明:开采首分层覆岩含水层各测点位移随开挖长度的增加而增加;测点1~#物理模拟开挖至70~250m及数值模拟... 基于准东大井矿区赋岩柱状及岩性,构建了赋岩物理模型与数值模型。基于该模型,开展了赋岩位移与含水层渗透特性的模拟研究。结果表明:开采首分层覆岩含水层各测点位移随开挖长度的增加而增加;测点1~#物理模拟开挖至70~250m及数值模拟开挖至100~300m时,位移呈快速增加,其后位移变化稳定;测点2~#物理模拟开挖至70~420m及数值模拟开挖至250~500m时,位移呈快速增加,其后位移稳定;测点3~#物理模拟开挖至430~600m及数值模拟开挖至450~600m时,位移快速增加。物理相似模拟及数值模拟各测点变化趋势基本一致;覆岩含水层各测点有效应力与孔隙介质渗透率呈负相关;覆岩含水层各测点有效应力与裂隙介质渗透率呈正相关。开挖1~5分层渗透率大小为:测点1~#>测点3~#>测点2~#;开挖6~8分层渗透率大小为:测点3~#>测点1~#>测点2~#;覆岩含水层渗透特性与覆岩孔隙-裂隙双重介质动态变化特征有关,与采动覆岩应力变化具有耦合效应。 展开更多
关键词 准东矿区 巨厚煤层开采 覆岩含水层 渗透特性 数值模拟
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浅埋厚煤层综放开采塌陷区治理研究 被引量:3
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作者 殷建河 李斌 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第S1期163-165,169,共4页
针对大同煤矿集团增子坊矿区煤层厚、埋藏浅的特点,利用数值模拟和概率积分法对开采造成的地表塌陷、裂缝进行了预测;采用井下涌水量远程在线监测、地表裂隙和塌陷坑体防渗导流等手段,形成了一套技术可行、经济合理的开采地表塌陷区治... 针对大同煤矿集团增子坊矿区煤层厚、埋藏浅的特点,利用数值模拟和概率积分法对开采造成的地表塌陷、裂缝进行了预测;采用井下涌水量远程在线监测、地表裂隙和塌陷坑体防渗导流等手段,形成了一套技术可行、经济合理的开采地表塌陷区治理方案,并进行了现场实施和跟踪监测,取得了良好的治理效果。 展开更多
关键词 浅埋深 巨厚煤层开采 跟踪监测 地表塌陷 综合治理
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