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厚冲积层薄基岩条件下采动井稳孔工艺与应用
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作者 李延河 朱林 +3 位作者 吕闰生 王保玉 倪小明 常会珍 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期12-15,共4页
以平煤股份八矿煤层气采动井01井为研究对象,借助钻井窥视仪获取了不同层位的套管变形破坏特征,分析了导致套管变形的主要影响因素。在此基础上,设计了基于“抗、让、防”稳孔工艺的井身结构和稳孔措施,并对同一井场的05井应用。结果表... 以平煤股份八矿煤层气采动井01井为研究对象,借助钻井窥视仪获取了不同层位的套管变形破坏特征,分析了导致套管变形的主要影响因素。在此基础上,设计了基于“抗、让、防”稳孔工艺的井身结构和稳孔措施,并对同一井场的05井应用。结果表明,同产气周期下,基于稳孔工艺设计的采动井套管完整度高、变形小、产气量稳定。此稳孔工艺可为相似地质条件下的采动井井身结构设计提供经验参考。 展开更多
关键词 厚冲积层 薄基岩 煤层气采动井 套管变形 稳孔工艺
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厚松散层薄基岩综放开采覆岩破坏与地裂缝发育规律
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作者 郭文兵 葛志博 +3 位作者 胡玉杭 王宇 胡超群 丘宝汶 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期723-736,共14页
开采引起的覆岩移动、破坏及地表变形裂缝的研究对于煤矿安全生产和采动损害保护具有重要意义。以郑煤集团某矿12203工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测与数值模拟等方法分析了覆岩受采动影响演化机制,给出了回采距离与覆岩发育... 开采引起的覆岩移动、破坏及地表变形裂缝的研究对于煤矿安全生产和采动损害保护具有重要意义。以郑煤集团某矿12203工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测与数值模拟等方法分析了覆岩受采动影响演化机制,给出了回采距离与覆岩发育高度之间的函数关系以及覆岩充分破坏埋深与回采距离之间关系,分析了该地质情况下的地裂缝分布特征。结果表明:①厚松散层薄基岩覆岩破坏演化可分为开始、快速增加阶段、缓慢增加及稳定4个阶段;覆岩破坏高度与回采距离存在Logistic函数关系、与煤层厚度存在线性函数关系,该地质条件下覆岩充分破坏时,回采距离等于埋深;②覆岩裂隙演化中,基岩部分比松散层部分破坏程度剧烈;③地裂缝形态主要为拉伸裂缝与台阶裂缝,二者交互存在,工作面边缘裂缝整体随工作面回采呈现椭圆形—圆形—椭圆形动态变化;地裂缝发育超前工作面一段距离出现,动态超前裂缝距为84.07 m,动态超前裂缝角为73.15°。 展开更多
关键词 覆岩破坏 裂隙演化 数值模拟 地裂缝 薄基岩
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浅埋薄基岩顶板采动突水溃砂固流耦合相似模拟试验研究 被引量:1
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作者 张贵彬 王荣强 +3 位作者 马俊鹏 吕文茂 张文泉 王海龙 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期165-175,共11页
突水溃砂作为一种新型的矿井地质灾害,具有隐蔽、突发、难监测、破坏强等特点,因此,探究覆岩采动劣化特征及突水溃砂致灾机理对松散层水害防控具有指导意义。首先,通过相似材料配比与测试试验,研究了不同材料配比对材料强度、渗透特性... 突水溃砂作为一种新型的矿井地质灾害,具有隐蔽、突发、难监测、破坏强等特点,因此,探究覆岩采动劣化特征及突水溃砂致灾机理对松散层水害防控具有指导意义。首先,通过相似材料配比与测试试验,研究了不同材料配比对材料强度、渗透特性的影响机制,并研制出一种适宜于模拟松软岩层的新型固流耦合相似材料;然后,借助采动煤层顶板涌水溃砂灾害模拟系统,进行了浅埋薄基岩、中厚基岩的单一含水结构盖层以及薄基岩含隔双层结构盖层条件下开采的相似模拟试验,分析了不同地层结构的采动裂缝空间劣化-贯通及水砂起动、运移、涌溃灾变特征,揭示了浅埋薄基岩采动突水溃砂致灾机理。试验结果表明:新型固流耦合相似材料兼具耐水、抗崩解、抗软化、低渗透、低强度、低塑性的特性,且渗透系数随碳酸钙含量的增加呈负指数衰减,单轴抗压强度呈现二次多项式增长的特点;初次来压和第一次周期来压阶段是浅埋薄基岩采动覆岩劣化诱发突水溃砂的高发期,采动裂缝平面呈“OX”分布,随基岩与松散层底部黏土层的厚度增加,覆岩由拉剪破坏逐渐转变为拉张破坏,裂缝形态由“垂向直通形”转变为“倒楔形多层交错叠加组合”,裂缝开度减小,通畅度变差,可降低诱发突水溃砂风险几率与危害程度;通道开度(宽度)与砂体粒径的相对关系(简称“裂粒比”)以及通道通畅度是决定突水溃砂发生与否及致灾程度的关键。 展开更多
关键词 薄基岩 采动裂缝 地层结构 突水溃砂 相似材料 模拟试验
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厚松散层薄基岩下分层开采覆岩破坏高度研究
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作者 王文卫 芦晓伟 +1 位作者 丁坤朋 王文 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期75-83,共9页
以赵固一矿厚松散层薄基岩下分层工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟研究、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔窥视方法对采后覆岩破坏高度进行研究,研究表明:采用经验公式计算得到下分层工作面采后,顶板垮落带发育高度为6.93~27.72 m,... 以赵固一矿厚松散层薄基岩下分层工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟研究、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔窥视方法对采后覆岩破坏高度进行研究,研究表明:采用经验公式计算得到下分层工作面采后,顶板垮落带发育高度为6.93~27.72 m,导水裂缝带发育高度为22.17~71.73 m;数值模拟结果表明下分层采高2.5 m、累计采高6 m时,最大垮采比为2.61,而累计采厚小于6 m、基岩厚度不小于30 m、黏土层厚度大于5 m时可认为黏土层厚度能够阻隔导水裂缝带向上发育;采用现场实测方法得到累计采厚5.8 m处,垮落带15.26 m,垮采比为2.62,导水裂缝带55.59 m,裂采比为9.58。东一盘区下分层工作面后开采覆岩破坏高度的规律,可以为该矿下分层工作面时确定防水、防砂安全煤(岩)柱厚度提供理论依据。 展开更多
关键词 厚松散层 薄基岩 垮落带 导水裂隙带 下分层
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薄基岩区特厚煤层不同开采工艺下防砂安全煤岩柱留设研究
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作者 武宇亮 闫增会 +1 位作者 谢春雷 朱术云 《煤炭技术》 CAS 2024年第12期44-48,共5页
为了探究薄基岩区特厚煤层不同开采工艺下防砂安全煤岩柱留设尺寸,以鲍店煤矿五、六采区浅部为背景,在系统分析其地质及水文地质条件基础上,结合已开采实例,认为研究区厚松散层下水体采动等级为Ⅱ,按防砂煤岩柱进行3煤层开采,顶板属中... 为了探究薄基岩区特厚煤层不同开采工艺下防砂安全煤岩柱留设尺寸,以鲍店煤矿五、六采区浅部为背景,在系统分析其地质及水文地质条件基础上,结合已开采实例,认为研究区厚松散层下水体采动等级为Ⅱ,按防砂煤岩柱进行3煤层开采,顶板属中硬类型。在此基础上,建立了五、六采区浅部4种不同基岩厚度所对应的开采工艺模型,分别采用相关具有针对性的经验公式进行了各开采工艺下最大垮落带高度预计。最后分析给出了各开采工艺下保护层厚度取值,获得了不同开采工艺条件下防砂安全煤岩柱留设尺寸,发现只采顶分层所需覆岩高度最小,综放开采条件下最大。研究结果对鲍店煤矿五、六采区浅部不同基岩厚度下开采工艺选取,具有很好的参考价值。 展开更多
关键词 薄基岩 特厚煤层 开采工艺 防砂安全煤岩柱 综合分析
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转龙湾矿浅埋薄基岩厚煤层双巷掘进巷间煤柱合理尺寸研究
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作者 牛明 李庆国 +5 位作者 刘佳乐 钱德雨 汪金涛 曹永智 马凯田 吴劲豪 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期25-28,共4页
鄂尔多斯矿区浅埋薄基岩厚煤层工作面双巷掘进普遍采用19~30 m大煤柱护巷,煤炭资源损失严重。为确定转龙湾矿厚煤层23205工作面双巷掘进巷间煤柱合理尺寸,通过极限平衡理论分析得出合理最小煤柱宽度为11.38~20.94 m;采用FLAC^(3D)数值... 鄂尔多斯矿区浅埋薄基岩厚煤层工作面双巷掘进普遍采用19~30 m大煤柱护巷,煤炭资源损失严重。为确定转龙湾矿厚煤层23205工作面双巷掘进巷间煤柱合理尺寸,通过极限平衡理论分析得出合理最小煤柱宽度为11.38~20.94 m;采用FLAC^(3D)数值模拟分析了不同巷间煤柱宽度双巷掘进围岩应力、塑性区及位移分布演化规律。研究表明,转龙湾矿23205工作面巷间煤柱宽度最小合理尺寸为14 m左右,实际采用13.8 m巷间煤柱,实践表明巷道维护效果良好。 展开更多
关键词 浅埋薄基岩 厚煤层 双巷掘进 巷间煤柱 采动影响
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厚松散层薄基岩条件下巷道顶板离层控制技术研究
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作者 马路 张明伟 +4 位作者 李雪 田壮才 苏振豪 边思丞 谢传国 《河南科技》 2024年第9期48-51,共4页
【目的】以中煤新集集团刘庄煤矿某工作面为工程背景,研究厚松散层薄基岩煤层开采时巷道顶板离层控制技术。【方法】通过安装在巷道顶板的离层仪监测发现,巷道顶板发生离层,主要发生在7#(296 m)和8#(332 m)顶板离层仪位置,且7#位置在深... 【目的】以中煤新集集团刘庄煤矿某工作面为工程背景,研究厚松散层薄基岩煤层开采时巷道顶板离层控制技术。【方法】通过安装在巷道顶板的离层仪监测发现,巷道顶板发生离层,主要发生在7#(296 m)和8#(332 m)顶板离层仪位置,且7#位置在深层和浅层均有下沉,但8#位置只有深层下沉,且下沉量较大,说明顶板整体在深层位置下沉。【结果】第一次治理措施采用全断面喷浆和设置点柱,但治理效果不理想,顶板下沉没有得到有效控制。第二次治理措施采用长锚索注浆加固,治理后离层量明显放缓,顶板离层得到控制,治理效果明显。【结论】采用长锚索注浆加固可有效控制顶板离层,研究结果为厚松散层薄基岩条件下巷道顶板离层控制施工提供指导与借鉴。 展开更多
关键词 薄基岩 巷道 顶板离层 注浆
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高阳煤矿薄基岩强扰动开采条件下的覆岩变形特征
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作者 张文晖 《山西焦煤科技》 CAS 2024年第5期35-38,共4页
为探究薄基岩强扰动开采条件下的覆岩变形与破坏特征,以高阳煤矿31120综放工作面为例,运用数值模拟、现场实测的方法对工作面开采过程中的覆岩运移与破坏规律进行分析。结果表明:覆岩破坏带的发育高度为83.0 m,发育过程可分为缓增阶段... 为探究薄基岩强扰动开采条件下的覆岩变形与破坏特征,以高阳煤矿31120综放工作面为例,运用数值模拟、现场实测的方法对工作面开采过程中的覆岩运移与破坏规律进行分析。结果表明:覆岩破坏带的发育高度为83.0 m,发育过程可分为缓增阶段、突增阶段与稳定阶段,其中突增阶段是导致矿压显现异常的主要阶段。根据钻孔漏失液观测实验与松散层注水实验结果,判定裂采比在7.9~8.1,得出薄基岩强扰动条件下的覆岩“两带”破坏模式。 展开更多
关键词 薄基岩 强扰动 覆岩破坏 裂采比
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深埋薄基岩层不同采高下工作面矿压显现及片帮防治技术
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作者 李俊峰 《能源与环保》 2024年第3期282-286,共5页
针对赵固二矿煤层埋深大、基岩薄、松散层厚以及顶板条件差等问题,以赵固二矿11050工作面为工程背景,运用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了11050工作面在不同回采高度条件下,工作面的支承压力分布特征以及塑性区演化规律等。... 针对赵固二矿煤层埋深大、基岩薄、松散层厚以及顶板条件差等问题,以赵固二矿11050工作面为工程背景,运用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了11050工作面在不同回采高度条件下,工作面的支承压力分布特征以及塑性区演化规律等。研究结果表明,不同采高条件下,煤壁前方均会产生应力集中,随着采高的增大,应力峰值点逐渐向煤壁深处转移,影响范围也随之逐渐增大;随着采高的增加,采煤工作面直接顶、基本顶塑性区范围逐渐增大。现场实测表明,增加开采高度,会导致煤壁片帮深度的增加,并提出了一系列防治煤壁片帮的措施。研究可为赵固二矿安全高效开采提供指导。 展开更多
关键词 深埋薄基岩 煤壁片帮 塑性区 大采高
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深埋薄基岩厚煤层工作面开采论证与液压支架选型研究
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作者 张现刚 《煤矿现代化》 2024年第2期85-89,共5页
为保障深埋薄基岩厚煤层工作面安全高效生产,本文结合郭屯煤矿三采区地质条件,从安全、技术、环境和经济方面对采煤工艺进行了四位一体化的分析论证,并对液压支架进行选型,利用数值模拟软件验证了工作面液压支架设备配套的可行性。研究... 为保障深埋薄基岩厚煤层工作面安全高效生产,本文结合郭屯煤矿三采区地质条件,从安全、技术、环境和经济方面对采煤工艺进行了四位一体化的分析论证,并对液压支架进行选型,利用数值模拟软件验证了工作面液压支架设备配套的可行性。研究结果表明:薄基岩厚煤层工作面采用一次采全高采煤工艺相较于放顶煤工艺具有良好的的经济效益;工作面选用基本液压支架为ZY13000/28/63D型支架能够满足工作面的正常回采要求。深埋薄基岩大采高综采面设备配套将为矿井的安全高效生产提供保障。 展开更多
关键词 薄基岩 厚煤层 采煤工艺 支架选型
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煤矿薄基岩区底砾层水害治理技术研究与应用
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作者 邓重青 李永雷 高玉超 《山东煤炭科技》 2024年第9期152-157,163,共7页
运河煤矿7308工作面邻近煤层露头区,为解决受第四系底砾-风氧化带含水层水害威胁问题,采用井上下联合钻探的方式对工作面附近区域含水层情况进行探查,查明开采区域附近第四系底砾-风氧化带含水层富水性及连通性。采用一孔多用的方式,通... 运河煤矿7308工作面邻近煤层露头区,为解决受第四系底砾-风氧化带含水层水害威胁问题,采用井上下联合钻探的方式对工作面附近区域含水层情况进行探查,查明开采区域附近第四系底砾-风氧化带含水层富水性及连通性。采用一孔多用的方式,通过探查钻孔进行靶向注浆加固、封堵,有效封堵了相邻采空区第四系底砾-风氧化带水补给水源,加固了煤层顶板,降低了工作面回采期间的水害威胁,解决研究区内松散含水层下采煤安全问题,实现了减水开采,降低了矿井涌水量,具有重要的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 薄基岩 底砾-风氧化带水层 联合探查 注浆治理
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厚冲积层薄基岩采场围岩三维力学特征 被引量:14
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作者 侯俊领 谢广祥 +4 位作者 唐永志 李俊斌 黄新 张继兵 汪敏华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2113-2118,共6页
采用相似条件采场类比、现场实测和数值分析综合研究方法,研究了厚冲积层薄基岩采场围岩三维力学特征,研究表明:厚冲积层薄基岩采场矿压显现与基采比密切相关,随着基采比增大,采场矿压趋于缓和。按基采比大小可将采场划分为"有板有... 采用相似条件采场类比、现场实测和数值分析综合研究方法,研究了厚冲积层薄基岩采场围岩三维力学特征,研究表明:厚冲积层薄基岩采场矿压显现与基采比密切相关,随着基采比增大,采场矿压趋于缓和。按基采比大小可将采场划分为"有板有壳"、"有板无壳"和"无板无壳"3种类型。"有板有壳"类型采场,应力壳为采场第1掩体,其下位的断裂带板(梁)结构为第2掩体,采场矿压显现缓和;"有板无壳"类型采场,断裂带板(梁)结构为采场惟一掩体,其上位无"应力壳"承载,板(梁)结构失稳后采场矿压显现剧烈;"无板无壳"类型采场,无板(梁)结构和"应力壳"的掩护,冲积层荷载直接传递在液压支架上,该类采场易发生压架事故。"无板无壳"类型采场的覆岩结构沿竖向划分为两带,即"垮落带"和"弯曲下沉带"。并对形成3种类型采场的力学机理进行分析。 展开更多
关键词 厚冲积层 薄基岩 基采比 应力 破坏
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厚松散层薄基岩采动诱发水砂流运移特征试验 被引量:21
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作者 杨伟峰 吉育兵 +1 位作者 赵国荣 沈丁一 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期686-692,共7页
利用自制的水砂流运移及突涌模型进行试验,模拟了采动覆岩体裂缝通道中水砂流的运移与突出过程,研究了煤层开采水砂混合流运移特性。根据煤层采动引起覆岩破坏形成的垮落带、导水裂缝带通道情况,将水砂混合流运移通道侧壁面分为平直光... 利用自制的水砂流运移及突涌模型进行试验,模拟了采动覆岩体裂缝通道中水砂流的运移与突出过程,研究了煤层开采水砂混合流运移特性。根据煤层采动引起覆岩破坏形成的垮落带、导水裂缝带通道情况,将水砂混合流运移通道侧壁面分为平直光滑无充填的、粗糙起伏无充填的及有充填软弱泥质物质的3类,并针对这几种形态进行了模型试验。试验以0.05 MPa和0.1 MPa水压力条件下的不同通道裂缝宽度、不同倾角、不同通道侧壁形态为例,揭示了孔隙水压力在裂缝通道中不同位置的变化特征。突水涌砂在采空区是瞬间发生的,在裂缝通道内,根据孔隙水压力的变化,将水砂混合流运移过程分为相互关联的3个阶段:上升阶段、稳定阶段及突出阶段;总结了水砂混合流突出阶段的水压力变化曲线的特征,划分出了3种水砂突出类型:直泻式突出型、跳跃式突出型和缓坡式突出型。由此,探索了水砂混合流运移特征及动力机制。 展开更多
关键词 薄基岩 厚松散层 水砂流 运移特征
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薄基岩采动裂缝水砂流运移过程的模拟试验 被引量:22
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作者 杨伟峰 隋旺华 +1 位作者 吉育兵 赵国荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期141-146,共6页
在分析厚松散层薄基岩下开采水砂突涌工程地质模式的基础上,设计自制了水砂混合流运移及突涌模型。试验以0.05 MPa和0.10 MPa水压力条件下的不同水砂混合物成分、不同通道裂缝宽度为例,揭示了孔隙水压力在裂缝通道中不同位置的变化特征... 在分析厚松散层薄基岩下开采水砂突涌工程地质模式的基础上,设计自制了水砂混合流运移及突涌模型。试验以0.05 MPa和0.10 MPa水压力条件下的不同水砂混合物成分、不同通道裂缝宽度为例,揭示了孔隙水压力在裂缝通道中不同位置的变化特征。通过设置的模型试验,定量化地研究水砂混合物运移及涌出的多种地质信息,获得不同模型试验水砂混合流运移通道中不同位置监测的水压力变化曲线,同时分析裂缝通道水砂流速度与通道宽度的关系,观测水砂流通道溢出口出砂量与时间的变化关系。 展开更多
关键词 薄基岩 裂缝通道 水砂流 模型试验
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深厚松散层薄基岩条件下覆岩破坏高度实测分析 被引量:22
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作者 许延春 李振华 +2 位作者 贾安立 丁鑫品 徐高明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第7期21-23,共3页
赵固一矿首采面上覆松散层厚大于518 m,基岩厚小于80 m,为获得开采后覆岩垮落带和导水裂缝带的高度,合理确定工作面开采上限,采用地面钻孔观测法对该首采面覆岩的破坏高度进行了观测,并对钻孔设计、钻孔施工和"两带"高度判别... 赵固一矿首采面上覆松散层厚大于518 m,基岩厚小于80 m,为获得开采后覆岩垮落带和导水裂缝带的高度,合理确定工作面开采上限,采用地面钻孔观测法对该首采面覆岩的破坏高度进行了观测,并对钻孔设计、钻孔施工和"两带"高度判别方法进行了研究分析。观测结果表明:该首采面垮落带发育高度为13.1 m,垮采比为3.85,导水裂缝带发育高度大于29.2 m,裂采比大于8.59,该结果与相似模拟试验值和数值模拟值基本吻合,相互得到验证。 展开更多
关键词 厚松散层 薄基岩 垮落带 导水裂缝带 地面钻孔观测法
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薄基岩厚松散层深部采场裂隙带几何特征及矿压分布的工作面效应 被引量:39
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作者 张通 袁亮 +1 位作者 赵毅鑫 郝宪杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2260-2268,共9页
针对薄基岩厚松散层深部长工作面矿压显现规律状况,在压力拱假说、应力壳理论和普氏理论基础上建立采场裂隙带几何模型,推导出工作面覆岩裂隙带计算公式,结合数值模拟对几何模型及工作面覆岩裂隙带公式进行验证,并对工作面覆岩裂隙带高... 针对薄基岩厚松散层深部长工作面矿压显现规律状况,在压力拱假说、应力壳理论和普氏理论基础上建立采场裂隙带几何模型,推导出工作面覆岩裂隙带计算公式,结合数值模拟对几何模型及工作面覆岩裂隙带公式进行验证,并对工作面覆岩裂隙带高度及矿压显现程度的影响因素进行分析。结果表明:采场裂隙带几何模型较为合理,与采场上覆岩层裂隙带空间分布特征相一致;工作面覆岩裂隙带公式具有一定的适用性,可解释工作面方向上"抛物线"状的矿压显现规律;工作面覆岩裂隙带高度和矿压的比例系数最小值及变化率与工作面长度呈负相关,与采高及采深基本不相关;工作面覆岩裂隙带高度及矿压,强线性相关于采高、岩层硬度系数,弱相关于工作面长度和采深。 展开更多
关键词 薄基岩厚松散层 裂隙带几何模型 工作面覆岩裂隙带 深部工作面矿压
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厚松散层薄基岩综采面覆岩破坏高度发育规律 被引量:17
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作者 李佩全 白汉营 +1 位作者 马杰 李文平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第1期35-37,41,共4页
为确保高承压松散含水体下缩小安全煤岩柱开采,合理回采防水煤柱内所留的煤层,在淮南煤田潘集矿区深厚松散层薄基岩条件下的综采工作面,采用地面地质钻孔、井下声波检层CT技术探测等多种现场实测手段,结合离散单元数值模拟,对深厚松散... 为确保高承压松散含水体下缩小安全煤岩柱开采,合理回采防水煤柱内所留的煤层,在淮南煤田潘集矿区深厚松散层薄基岩条件下的综采工作面,采用地面地质钻孔、井下声波检层CT技术探测等多种现场实测手段,结合离散单元数值模拟,对深厚松散层薄基岩综采工作面覆岩破坏带高度发育的时空分布规律进行研究。研究结果表明:覆岩破坏带随工作面推进动态变化,随着综采工作面向前推进,导水裂缝带高度35.20~45.10 m,垮落带高度7.28~16.24 m;其覆岩破坏由下向上、由后向前逐步发展。 展开更多
关键词 深厚松散层 薄基岩 综采工作面 离散元数值模拟 覆岩破坏高度
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基载比对薄基岩厚表土煤层工作面矿压的影响 被引量:24
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作者 李福胜 张勇 许力峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1749-1755,共7页
为研究薄基岩厚表土煤层工作面矿压显现规律,以李家豪煤矿为背景,对工作面基本顶结构进行了稳定性分析,并运用数值模拟软件UDEC对工作面在不同基载比条件下的矿压显现规律进行分析,结合工作面现场实测数据,分别提出依据岩块块度i和基载... 为研究薄基岩厚表土煤层工作面矿压显现规律,以李家豪煤矿为背景,对工作面基本顶结构进行了稳定性分析,并运用数值模拟软件UDEC对工作面在不同基载比条件下的矿压显现规律进行分析,结合工作面现场实测数据,分别提出依据岩块块度i和基载比判断工作面基本顶结构的稳定性。分析认为,基本顶初次破断后岩块的三铰拱结构及触矸后的单斜结构在煤壁处发生滑落失稳区域的块度范围为0.40≤i≤1.57;基载比小于0.9时,覆岩在初次来压与周期来压时易发生滑落失稳现象;薄基岩厚表土煤层关键层出现滑动失稳破坏,工作面来压时对于煤壁前方的应力影响区域不大;薄基岩厚表土煤层工作面来压时主要特征为顶板沿煤壁切落,形成台阶下沉,工作面支架动载明显。 展开更多
关键词 基载比 薄基岩 矿压 稳定性
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厚松散层薄基岩条带法开采采留尺度研究 被引量:19
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作者 郭惟嘉 陈绍杰 李法柱 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期747-751,共5页
基于建筑物下条带法开采的地表变形观测,结合数值模拟方法,研究了厚松散层薄基岩条件下,条带法开采不同采留尺度的地表沉陷规律.研究表明,按一般条带法设计进行的地表沉陷预测下沉系数较实际偏小;且相同条带采出宽度时基岩厚度小,地表... 基于建筑物下条带法开采的地表变形观测,结合数值模拟方法,研究了厚松散层薄基岩条件下,条带法开采不同采留尺度的地表沉陷规律.研究表明,按一般条带法设计进行的地表沉陷预测下沉系数较实际偏小;且相同条带采出宽度时基岩厚度小,地表下沉值增大;相同基岩厚度时条带采出宽度小,地表下沉值也小;基岩厚度较小时,地表下沉值随条带采宽增大时增加较大;进行条带开采采留尺度设计时,除了按一般情况下的设计原则考虑外,还应考虑基岩的厚度,使得开采后支托层在基岩内形成,以保证条带开采控制地表沉陷的意义. 展开更多
关键词 厚松散层 薄基岩 条带法开采 采留尺度 地表沉陷
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浅埋薄基岩工作面水砂溃涌通道形成机理 被引量:12
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作者 杨俊哲 张彬 +2 位作者 付兴玉 吴作启 季文博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4144-4153,共10页
为了研究浅埋薄基岩工作面溃水溃砂致灾原因,采用现场实测、理论分析、相似模拟等方法研究了工作面切顶压架导致基岩裂隙导通工作面与含水松散层的发生机理。建立了覆岩组合承载结构模型,论证了“主控层-软弱层”组合承载结构模型在神... 为了研究浅埋薄基岩工作面溃水溃砂致灾原因,采用现场实测、理论分析、相似模拟等方法研究了工作面切顶压架导致基岩裂隙导通工作面与含水松散层的发生机理。建立了覆岩组合承载结构模型,论证了“主控层-软弱层”组合承载结构模型在神东矿区浅埋薄基岩工作面覆岩破断过程中的适用性与合理性,通过组合承载结构模型对神东矿区浅埋薄基岩工作面覆岩组合结构稳定性进行了分析并推导了覆岩组合结构滑落失稳判据,揭示了冲击荷载形成条件并给出了最大冲击荷载计算方法。利用相似材料模拟实验开展了基载比分别为0.625,0.750,0.875,1.125四种工况的相似模拟实验,研究不同“基载比”条件下覆岩结构破坏规律,实验结果表明基载比对主控岩层破断步距的影响方面:初次来压前4类工况中直接顶均发生初次破断冒落,当基载比为0.875~1.150时,直接顶初垮步距及冒落厚度增幅减小;当基载比为0.750~1.125时,初次来压步距呈现增大趋势,直接顶冒落厚度呈现减小趋势;当基载比由0.625增加至1.125过程中周期来压步距呈现明显整体增大的趋势,周期来压相对于初次来压冒落岩层厚度明显减小。基载比对覆岩结构形态的影响方面:当基载比<0.625时,初次破断期间覆岩将发生贯通至地表的切落;基载比>0.75时中上位岩层断裂岩块块度为i=0.09~0.50,部分岩层可形成稳定简支结构,覆岩表现为下位冒落、中上位“简支梁-简支梁”组合承载结构,基载比由0.625增加至1.125过程中,对于块度i>0.50的中位岩层断裂岩块,将形成单回转岩块结构,该层位岩块架后切落始终存在,对于块度0.25<i<0.50的上位岩层断裂岩块,将形成简支梁结构,整体覆岩形成协同运动的承载结构,覆岩表现为下位冒落、中上位“单回转岩块-简支梁”组合承载结构,模拟实验结果与理论模型相符。22402工作面初采区域支架实测阻力平均介于5000~6000 kN,且来压期间呈现明显的动压显现,支架类型为最大支撑阻力5500 kN型支架,由于支架性能未能满足实际来压需要导致切顶,基岩裂隙导通工作面与含水松散层,发生溃水溃砂,因此通过适当增加支架阻力可有效防止溃水溃砂事故的发生。 展开更多
关键词 溃水溃砂 浅埋薄基岩工作面 组合承载结构 关键层 覆岩移动
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