特厚煤层含夹矸顶煤综放覆岩移动规律试验研究

1

作者 张磊 王蒙 +2 位作者 任玉琦 王佳源 易蔚勋 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期125-133,共9页

针对大同矿区特厚煤层综放开采时,夹矸分布不均、顶煤夹矸强度较大等引起的顶煤冒放块度大、顶煤冒放性差的问题,以大同矿区塔山矿8230工作面3-5#特厚煤层赋存条件作为背景,采用相似模拟与理论分析的方法,对特厚煤层含夹矸顶煤综放开采... 针对大同矿区特厚煤层综放开采时,夹矸分布不均、顶煤夹矸强度较大等引起的顶煤冒放块度大、顶煤冒放性差的问题,以大同矿区塔山矿8230工作面3-5#特厚煤层赋存条件作为背景,采用相似模拟与理论分析的方法,对特厚煤层含夹矸顶煤综放开采夹矸与顶板破断对覆岩移动规律展开了研究。研究结果表明,当综放工作面推进至64m与92m时,直接顶与基本顶依次发生初次来压;直接顶与基本顶初次来压时的支承压力峰值分别达到940.51MPa和1027.86MPa,来压结束后,支承压力瞬间下降至最低点,分别为626.81MPa和702.96MPa。同时,含夹矸顶煤在放煤期间,由于夹矸强度较大易形成“短悬臂梁”结构,会发生与直接顶或基本顶相类似的周期破断从而带动直接顶与基本顶的同步破断,造成局部来压显现剧烈的现象,极大地影响了工作面的开采安全与生产效率。顶煤夹矸形成的“短悬臂梁”结构的周期性破断,导致直接顶、基本顶形成的“悬臂梁”结构的长度依次增加,造成直接顶、基本顶周期同步来压。此外,顶煤夹矸越靠近顶煤且夹矸层越厚越容易产生“短悬臂梁”结构,“短悬臂梁”极限破断长度与岩性、夹矸层厚度成正比,与“短悬臂梁”结构上部煤层煤厚成反比。研究结果为与塔山矿类似的煤层赋存条件的矿井,以及其他煤层赋存条件的矿区提供部分理论依据。 展开更多

关键词 含夹矸特厚煤层 综放开采 相似模拟实验 顶煤运移规律 短悬臂梁

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临近断层特厚煤层分层开采冲击地压发生机制 被引量：3

2

作者 汤国水 范金泽 +4 位作者 朱志洁 张宏伟 李胜 宋卫华 兰天伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1833-1838,共6页

为了研究临近断层分层开采的冲击地压发生机制,以老虎台矿特厚煤层开采为研究背景,采用地质动力区划方法、数值模拟和现场监测方法对井田的地质动力环境、临近断层开采的围岩应力分布规律和断层滑移特征及其与冲击地压的关系进行了研究... 为了研究临近断层分层开采的冲击地压发生机制,以老虎台矿特厚煤层开采为研究背景,采用地质动力区划方法、数值模拟和现场监测方法对井田的地质动力环境、临近断层开采的围岩应力分布规律和断层滑移特征及其与冲击地压的关系进行了研究。采用地质动力区划方法,将老虎台井田断裂构造划分为5级,通过地震和矿震分布情况,确定老虎台矿地质构造活跃,处于较高的应力环境;采用FLAC3D数值模拟和锚索应力监测方法,分析断层围岩应力演化规律和断层滑移规律,在断层和开采共同作用下工作面断层侧超前支承压力急剧升高。结果表明,地质动力环境为冲击地压的发生创造了外界环境条件,断层和采动的耦合作用是冲击地压诱发的主要原因。 展开更多

关键词 安全工程 冲击地压 特厚煤层 断层 分层开采 锚索监测

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海孜煤矿煤层构造规律及预测 被引量：8

3

作者 琚宜文 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期16-19,共4页

在井下详细调查的基础上 ,对已采区中小型煤层断层和层滑构造进行了深入研究 ,结果表明 ,断层展布以北东向为主 ,大都为层间断裂 ,成带等距排列。层滑是以北西—南东滑动方向为主体的复合式构造 ,它常发育在 7、8、1 0等煤层顶板附近 ,... 在井下详细调查的基础上 ,对已采区中小型煤层断层和层滑构造进行了深入研究 ,结果表明 ,断层展布以北东向为主 ,大都为层间断裂 ,成带等距排列。层滑是以北西—南东滑动方向为主体的复合式构造 ,它常发育在 7、8、1 0等煤层顶板附近 ,而对 7、8煤层破坏最严重 ,这是 7、8煤层急剧增厚变薄以致不可采的主要原因。煤层变薄带不仅在平面上的展布具有方向性、等距性和分区性等特点 ,而且还表现为不同方向的叠加复合。构造对煤矿生产经营产生了多种影响 ,在工作中利用构造规律 ,对未采区进行构造预测 ,取得了显著效果。 展开更多

关键词 煤层 构造 规律 预测 经济效果 煤矿床

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鸡虎高速公路收费站车库楼采动影响分析

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作者 刘卓然 江山 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第8期921-925,共5页

为能够最大限度的利用煤炭资源,同时又能保证周围建筑的使用功能,以鸡虎高速公路收费站车库楼地下煤炭开采为例,运用概率积分法的等价转换线积分方法,对煤矿已采工作面和未采煤层开采时对地表的影响分别进行计算,结合车库楼受损现状进... 为能够最大限度的利用煤炭资源,同时又能保证周围建筑的使用功能,以鸡虎高速公路收费站车库楼地下煤炭开采为例,运用概率积分法的等价转换线积分方法,对煤矿已采工作面和未采煤层开采时对地表的影响分别进行计算,结合车库楼受损现状进行分析.研究结果表明:开采剩余资源,地表将发生多次的移动与变形,且累积的地表移动与变形各指标值均较大,已远远超过一般的砖混或框架结构建筑物的承受能力,所以不可对未采煤层进行开采. 展开更多

关键词 采动影响 概率积分法 地表移动 框架结构 未采煤层 已采煤层

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模糊相似比在电探小煤窑中的应用

5

作者 常聚友 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1992年第5期57-62,共6页

应用模糊相似比原理,对电探小煤窑中的电测深曲线进行相似比计算,较准确地确定出小煤窑开采范围内的煤层、煤柱和采空区,提高了电测深曲线的定量解释精度。

关键词 煤矿 小型 电测法 勘探 模糊相似比

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煤层注水效果的模糊控制方法研究

6

作者 宋华岭 秦书玉 +1 位作者 海国治 宋志 《阜新矿业学院学报》 1995年第1期6-10,共5页

本文应用模糊控制理论和方法对煤层注水系统进行了模糊控制．对模糊数学和现代控制理论应用于煤矿现代化生产和管理问题作一探讨。

关键词 矿山安全 模糊控制 煤层注水

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厚冲积含水层下悬移支架放顶煤开采可行性探讨 被引量：1

7

作者 郭忠平 鲁开友 张文举 《山东矿业学院学报》 CAS 1995年第4期353-358,共6页

以曹庄煤矿的煤层赋存条件为依据，从放顶煤支渠的造型、放顶煤开采的分性和技术经济性等三个方面，对厚冲积含水层下悬移支架放顶煤开采的可行性进行了探讨。

关键词 采煤 放顶煤 悬移支架 含水层 可行性

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准东煤田巨厚煤层开采技术研究 被引量：5

8

作者 孙晓冬 黄志增 马兆瑞 《煤矿开采》 北大核心 2014年第4期35-37,共3页

针对准东煤田巨厚煤层开采面临的技术问题,研究认为B1煤层适宜采用分层综放开采,具有分层数目少、掘进率低的优点;B1煤层顶煤垮落角约为80°,最大可放煤高度17.01m;考虑顶煤可充分垮落条件,计算不同割煤高度条件下的容许采放比均超... 针对准东煤田巨厚煤层开采面临的技术问题,研究认为B1煤层适宜采用分层综放开采,具有分层数目少、掘进率低的优点;B1煤层顶煤垮落角约为80°,最大可放煤高度17.01m;考虑顶煤可充分垮落条件,计算不同割煤高度条件下的容许采放比均超过了1∶3,可按1∶3的采放比进行放煤设计;为避免下分层工作面处于上分层工作面的开采扰动区,分层厚度应大于13.84m;应适当加大首分层的厚度,分层数目不宜大于3层。 展开更多

关键词 准东煤田 巨厚煤层 开采方法 分层开采

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块体理论在坚硬特厚煤层综放开采中的应用探索 被引量：7

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作者 赵铁林 王恩鹏 解兴智 《煤矿开采》 北大核心 2015年第2期13-15,共3页

坚硬特厚煤层采用综放开采时,顶煤受到节理裂隙面的截割,将形成相互耦合的块体,当顶煤下方形成临空面时,部分顶煤块体将首先出现垮落。针对此情况,结合现场钻孔窥视运用块体理论研究方法,分析顶煤体受到的截割状况。从块体沿着单一节理... 坚硬特厚煤层采用综放开采时,顶煤受到节理裂隙面的截割,将形成相互耦合的块体,当顶煤下方形成临空面时,部分顶煤块体将首先出现垮落。针对此情况,结合现场钻孔窥视运用块体理论研究方法,分析顶煤体受到的截割状况。从块体沿着单一节理面的垮落和双节理面的垮落类型出发,分析其运动关系和动力关系,得到块体滑动垮落与节理面内摩擦角,及其与滑动垮落方向的关系式,为坚硬特厚煤层顶煤垮落分析提供新的研究角度。 展开更多

关键词 块体理论 坚硬煤层 特厚煤层 综放开采

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复杂地质条件近距离煤层上行开采技术研究与实践 被引量：6

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作者 张京超 续文峰 《煤矿开采》 北大核心 2014年第5期33-35,25,共4页

永新煤矿A6煤层和A6上煤层最小层间距19.8m,利用比值分析法、"三带"判别法、数理统计分析法、围岩平衡法进行上行开采可行性分析,判别A6上煤层位于A6煤层覆岩准平衡带及中裂隙亚带内。利用UDEC建立二维离散元模型,模拟分析了A... 永新煤矿A6煤层和A6上煤层最小层间距19.8m,利用比值分析法、"三带"判别法、数理统计分析法、围岩平衡法进行上行开采可行性分析,判别A6上煤层位于A6煤层覆岩准平衡带及中裂隙亚带内。利用UDEC建立二维离散元模型,模拟分析了A6煤层开采后覆岩运移及应力变化情况,对理论分析结论进行了验证。研究结果表明A6上煤层可进行上行开采。 展开更多

关键词 复杂条件 近距离煤层 上行开采 数值模拟

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厚煤层不规则块段连续采煤机短壁开采技术 被引量：6

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作者 苗彦平 杜涛 +1 位作者 王碧清 石晓光 《煤矿开采》 北大核心 2015年第5期23-26,共4页

基于陕煤神木张家峁矿5-2煤北部残留不规则块段煤层厚、埋深浅、顶板稳定不易垮落的特点,从巷道布置、设备配置、回采工艺、工作面通风等几方面,详细介绍了连续采煤机短壁开采技术在厚煤层不规则块段回采中的应用。回采过程中,针对顶板... 基于陕煤神木张家峁矿5-2煤北部残留不规则块段煤层厚、埋深浅、顶板稳定不易垮落的特点,从巷道布置、设备配置、回采工艺、工作面通风等几方面,详细介绍了连续采煤机短壁开采技术在厚煤层不规则块段回采中的应用。回采过程中,针对顶板不易垮落形成采空区大面积悬顶的安全隐患,通过分段爆破强制放顶的方法,有效避免了顶板大面积垮落;通过构建区段边界回风通道,改善工作面作业环境。现场实践表明,连续采煤机短壁开采技术适用于稳定顶板条件下厚煤层不规则块段的开采,安全、高效地完成了5-2煤北部残留不规则块段的回采。 展开更多

关键词 连续采煤机 短壁开采 厚煤层 强制放顶 边界回风通道

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千米深井复杂运输条件特厚煤层综放支架设计及参数优化 被引量：1

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作者 张金虎 《煤矿开采》 北大核心 2015年第5期30-33,共4页

为满足3号特厚煤层千米以上埋深、顶板控制要求和复杂运输条件,对不同采煤方法适应性和支架参数进行研究。研究结果表明：特厚煤层综放开采在回采率、成本控制、安全保障和设备配套等方面较分层和大采高综采具有较大优势,千米埋深特厚... 为满足3号特厚煤层千米以上埋深、顶板控制要求和复杂运输条件,对不同采煤方法适应性和支架参数进行研究。研究结果表明：特厚煤层综放开采在回采率、成本控制、安全保障和设备配套等方面较分层和大采高综采具有较大优势,千米埋深特厚煤层所需支护强度为1．3~1．4MPa,支架设计？300/220mm较大缸径立柱和1500mm较小中心距解决罐笼小尺寸运输和强力支护重型大设备之间的矛盾,采用铰接顶梁加强架前支护和方便运输,优化立柱布置保证足够的行人和操作空间,设置防倒防滑、双侧活动侧护板和抬底机构增强对较大倾角和较软底板的适应性。 展开更多

关键词 千米深井 复杂运输条件 特厚煤层 综放开采 液压支架

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近距离煤层开采过上覆煤柱防治压架的理论研究 被引量：2

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作者 张世武 张百胜 +1 位作者 杨永康 李晓坡 《煤矿开采》 北大核心 2015年第5期1-5,共5页

针对近距离煤层工作面在推出上覆煤柱过程中易发生切顶压架灾害,结合其机理提出一种预防措施:基于两煤层间关键层的周期断裂步距,在煤柱内外两侧各选择一个合理位置爆破关键层,得到一个"横跨"煤柱和采空区的关键块体,随工作... 针对近距离煤层工作面在推出上覆煤柱过程中易发生切顶压架灾害,结合其机理提出一种预防措施:基于两煤层间关键层的周期断裂步距,在煤柱内外两侧各选择一个合理位置爆破关键层,得到一个"横跨"煤柱和采空区的关键块体,随工作面的推进及时发生回转与周围岩块铰接形成稳定结构,从而"掩护"工作面通过出煤柱阶段。采用理论分析,得知工作面在出煤柱过程中关键块体的受力状态。结果表明,关键块体始终处于动态稳定状态。最终在周围岩块的铰接作用下缓慢下沉触矸,整个出煤柱阶段不会发生切顶压架灾害。 展开更多

关键词 近距离煤层 出煤柱 压架灾害 关键块体

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特厚较软煤层综放工作面设备选型配套及采煤工艺优化 被引量：4

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作者 石晓军 田建设 +1 位作者 刘俊峰 张金虎 《煤矿开采》 北大核心 2015年第5期19-22,共4页

通过对园子沟煤矿2煤煤层赋存条件进行分析及综采工艺和装备调研,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对工作面参数、工艺进行优化及选型配套。结果表明:对于平均煤厚11.04m、坚固性系数f=1.2、易自燃煤层的合理采放比为1∶2.2,工作面... 通过对园子沟煤矿2煤煤层赋存条件进行分析及综采工艺和装备调研,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对工作面参数、工艺进行优化及选型配套。结果表明:对于平均煤厚11.04m、坚固性系数f=1.2、易自燃煤层的合理采放比为1∶2.2,工作面倾向长度为200m,采用一采一放比两刀一放可提高顶煤回收率1.9%;液压支架支护强度不小于1.4MPa,采用带铰接前梁的整体顶梁结构加强对软弱顶煤的及时支护,根据数值模拟结果优化护帮板结构实现护帮高度为1403mm、护帮力为387k N;采用高压变频软启动重型刮板输送机和国产大功率自动化记忆截割采煤机,满足特厚较软煤层赋存条件,可顺利实现年产6Mt的要求。 展开更多

关键词 特厚较软煤层 设备选型 采放工艺 变频软启动

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桌子山煤田下组煤开采底板水害防治问题及对策探讨 被引量：1

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作者 杨志斌 《煤矿开采》 北大核心 2015年第4期133-135,45,共4页

针对桌子山煤田较特殊的煤系沉积基底和构造控水特征,在近年来研究区各矿奥灰水文地质补勘及专项研究工作的基础上,结合目前各矿防治水技术应用现状,分析总结了区内下组煤开采底板水害防治技术及理论研究方面存在的不足和亟需解决的关... 针对桌子山煤田较特殊的煤系沉积基底和构造控水特征,在近年来研究区各矿奥灰水文地质补勘及专项研究工作的基础上,结合目前各矿防治水技术应用现状,分析总结了区内下组煤开采底板水害防治技术及理论研究方面存在的不足和亟需解决的关键技术难题,如沉煤基底地质成因、构造控水机理、含导水构造精细探查程度、有效隔水层厚度分布规律等。综合考虑目前防治水理论研究和技术应用现状,提出了研究区下组煤开采底板水害防治初步解决思路和防治技术措施,研究成果对桌子山煤田下组煤开采底板水害防治工作的有效开展具有重要意义和实用价值。 展开更多

关键词 桌子山煤田 下组煤开采 底板防治水

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