煤矿覆岩采动离层位置的计算

为了准确计算采区上方采动覆岩内离层发生的高度，以指导离层高压注浆技术的设计和施工，最终达到减缓地表下沉的目的，以组合板变形的力学模型为基础指导出根据覆岩的层位、厚度及物理力学性质即可定量计算离支位置的实用公式。相似材料模型的模拟开挖结果验证了推导结果的可能性。     

保护煤矿区地表安全的履岩离层注浆技术

地下煤层的开采必然会导致地表下沉,对生态环境和人民生活造成危害。覆岩离层注浆减缓地表沉降技术是近年来逐渐被推广应用的新的保护煤矿区地表安全的措施,取得了显著的经济、社会效益。离层注浆工程是一项系统工程,本文对注浆孔的位置、间距以及对工作面布置的要求进行了切合实际的探讨,提出了合理的注浆钻孔空间位置和工作面布置的方法。     

覆岩离层注浆充填保护地面高压线路试验研究

采用覆岩离层充填控制地表沉陷技术对济宁二号煤矿4302工作面开采保护地面高压线路进行了试验研究。针对工作面地质和采矿技术条件,设计了合理的覆岩离层充填实施方案,包括注浆站、注浆井、注浆管路、注浆运行系统及工艺流程。通过对地表及高压线杆移动观测站数据进行分析,得出覆岩离层充填后的地表下沉曲线、地表减沉率以及高压线杆的下沉与偏斜值。试验结果表明,覆岩离层充填后地表减沉效果明显,高压线杆偏斜均未超过其允许限差,高压线路正常运行。     

覆岩离层注浆开采地表下沉预计

本文应用矿山开采沉陷与弹性薄板理论，提出了覆岩离层注浆开采地表下沉预测模型，并对模型参数给出了具体的估计方法。为预测覆岩离层注浆开采地表下沉提供了理论依据。     

覆岩离层注浆开采地表下沉预计

本文应用矿山开采沉陷与弹性薄板理论，提出了覆岩离层注浆开采地表下沉预测模型，并对模型参数给出了具体的估计方法。为预测覆岩离层注浆开采地表下沉提供了理论依据。     

重复采动覆岩离层井下钻孔注浆充填减沉技术北大核心

覆岩离层注浆充填减沉技术是煤矿绿色开采体系中的重要组成部分,以焦作矿区古汉山矿16032下分层工作面覆岩离层注浆充填为工程背景,从综合考虑覆岩结构和地表沉降规律的研究思路出发,提出了根据最大下沉角确定缓斜煤层重复采动覆岩离层水平位置的方法;建立了利用井下已有注浆管路系统、在井下大巷布置钻场和斜上钻孔对工作面覆岩离层进行注浆充填的方法;沿工作面走向布置5个钻场,每个钻场布置3个仰斜钻孔,由下至上分别指向亚关键层下方离层区、亚关键层与主关键层间的软硬岩交互区、主关键层下方离层区,终孔位置位于最大下沉线附近。现场监测结果表明:注浆后地表最大下沉量仅0.3 m左右,有效控制了地面沉降状况。受地层产状稳定性、岩体结构以及岩石物理力学性质测试准确性等的影响,关键层位置及离层靶区的准确识别较为困难;在实施井下覆岩离层注浆时,不仅应参考覆岩关键层位判别结果,还应根据覆岩柱状分阶段多次“钻进-注浆”交替进行的方式探索最合理的离层注浆层位。     

地表沉陷治理的新方法

该文介绍了煤炭开采引起地表沉陷治理的新方法———覆岩离层注浆技术,并结合矿井注浆实例,论述了覆岩离层注浆技术在济宁二号煤矿实施的可行性。     

采动覆岩与地表下沉关系模型及离层量估算方法

地下开采可能导致地表沉陷、基础设施损毁、土地破坏或地面积水等,进而诱发生态环境恶化。而采空区固体充填和覆岩离层注浆是控制岩层移动,减小采动损害的有效技术手段。传统的覆岩离层注浆往往采用关键层理论、数值模拟、相似材料模型实验和理论分析手段,因涉及的物理力学参数多、边界条件限制等,计算过程复杂,仅能给出离层层位,难以定量确定离层量。开采沉陷研究表明,采动覆岩与地表移动方向指向采空中心,移动边界可以简化为线性边界,基于下沉盆地主断面上地表下沉与任一覆岩下沉的面积相等和煤系地层的层状特征,构建了采动覆岩与地表下沉的关系模型,较好地反映了覆岩与地表下沉随边界角、工作面宽度、开采深度的发展演化规律。采动覆岩与地表下沉比值随埋藏深度增加而增大,反映了采动下沉效应从顶板向覆岩、地表的传递规律;随着宽深比的增加,同一层位岩层下沉与地表下沉比值减小,地表下沉增大;当边界角减小时,地表下沉范围增大,地表下沉值减小。结合钻孔揭示的覆岩结构与组合,可以逐层计算上覆岩层和地表的下沉值,利用两相邻岩层下沉的非一致性,可以确定各岩层间的离层量,通过计算导水裂隙带高度,剔除导水裂隙带内无法形成封闭充填空间的无效离层,进...     

煤矿覆岩离层注浆减缓地表沉降效果评价方法探讨

文中通过对我国覆岩离层注浆减缓地表沉降试验实例分析,探讨了采用这种技术的减沉效果,分析了一些实例中计算的减沉效果过大的原因,指出用地表移动预计值与实测值进行比较不能反映出离层注浆的真实减沉效果,提出了准确评价离层注浆减沉效果的方法。     

控制采动区桥梁移动变形方法研究

为研究采动区桥梁移动变形规律,根据地表及桥梁移动变形观测数据,采用概率积分法预测地表沉降,获得地表移动预计值.结合大平矿采矿地质条件和观测数据以及地表移动预测数据,设计采用覆岩离层多层位注浆法控制采动区地表下沉,并对覆岩层的变形规律、离层的动态发育与离层注浆减沉机理进行了分析,设计了注浆钻孔的间距、孔位、注浆层位、终孔...     

地下煤层开采覆岩离层注浆减少地面沉陷技术

煤矿井下开采使上覆岩层陷落而造成地面沉陷及建筑物破坏 ,严重制约当地经济发展、影响企业经济效益和煤炭资源的回收 ,并由此引发一系列社会矛盾 ,成为煤矿开采亟待解决的紧迫问题。开滦集团公司唐山矿在建筑物下特厚煤层开采中 ,采用地面钻孔对覆岩离层缝隙灌注粉煤灰浆 ,取得减少地面沉陷 ,实现综采放顶煤。高产高效安全开采、提高经济效益和社会效益的综合效果 ,是解决地下煤层开采和减少地面沉陷矛盾的一项值得推广应用的有效技术。     

煤巷分层绞接拱极限跨距理论与应用

提出了煤巷板裂结构顶板分层绞接拱极限跨距理论,通过对这类结构顶板的极限跨距理论分析,指出了煤巷板裂结构顶板分层绞接拱的稳定性判据,并通过地弄虚作假实例其理论应用价值。     

薄层单元在覆岩离层模拟中的应用

开采区覆岩离层注浆减沉技术需要掌握覆岩的离层规律，本文利用薄层接触元模拟覆岩内部岩层接触面，用粘弹性三单元模型建立本构关系，用有限单元方法模拟离层的动态发育规律，得到了离层产生，发展的动态过程，对覆岩离层带高压注浆减沉工程设计具有指导意义。     

覆岩离层注浆减沉技术的应用与发展现状

在分析覆岩离层注浆减沉机理基础上,对我国矿区注浆减沉试验情况进行了统计分析,得出覆岩离层注浆是一项有效的地层控制措施,在采矿和地质条件允许的情况下,地表减沉率达到36%~65%。对近年来覆岩离层注浆减沉理论的发展进行了综述,指出高性能注浆材料、注浆系统优化和注浆减沉效果的定量评价标准仍是需要深入研究的课题。分析了影响注浆减沉效果的采矿和注浆工程因素,指出在充分掌握工作面上方覆岩离层动态发育规律的基础上,合理确定注浆层位以及适宜的注浆时机,加大注浆量才能保证注浆减沉效果。     

The research progress and prospect for the technology of controlling surface subsidence by grouting separated layer in overburden at coal mines in China

The developed process and theoretical achievement for the technology of controlling surface subsidence by grouting separated layer in overburden is summarized in this paper. The research progress of the technology is discussed synthetically on the basis of practice and research results obtained at coal mine of China in recent years. According to the development tendency of mining under buildings, water bodies and railroads and the properties of the technology, the future research direction is proposed.     

老采空区超高水材料注浆减沉监测与效果评价

老采空区注浆减沉效果的监测和评价对采煤沉陷区的合理利用和注浆减沉方案的优化具有重要意义。本文以邯矿集团聚隆矿业有限公司下伏老采空区为研究对象,对老采空区注浆充填过程中地表监测点进行现场实测,并对注浆后的减沉效果进行评价分析。结果表明:对老采空区进行注浆后,与不进行注浆时相比地表减沉25%;监测点受注浆影响下沉速度明显减缓,监测期间地表下沉量显著减小。对老采空区进行注浆能够减小地表下沉,有效地保证地表建(构)筑物的安全运营。     

采动岩层全空间“类双曲面”立体移动模型

基于大量现场调研及岩层移动内外“类双曲线”移动模型分析,本文对哈拉沟煤矿厚松散岩层煤层开挖展开了物理相似模型试验,验证了内外“类双曲线”整体移动模型的有效性;将其推广到三维空间,提出采动岩层全空间“类双曲面”立体移动模型。该模型包含“类单叶”、“类双叶”两类双曲面,能近似描述不同岩性条件下全空间采动岩层立体移动与地表沉陷特征。“类单叶双曲面”模型为空间岩层水平移动边界模型,隐含于厚松散层覆岩内部;“类双叶双曲面”模型为空间地表沉降与覆岩裂隙拱、冒落拱垂向移动边界模型,均在主关键层近似关于“原点”对称,具体表现为采掘扰动下地表沉陷及采场围岩拱形垮落等外部形态。通过理论分析、相似模型试验及3DEC数值模拟,本文建立并验证了厚松散层近水平煤层开采条件下空间采动岩层立体移动与地表沉陷“类双曲面”模型。同时,分析了共渐近锥面“类双曲面”模型的构成条件、影响因素及整体运移规律。研究结果表明:在薄基岩厚松散层近水平煤层开采条件下,“类双曲面”理论模型与3DEC模拟结果吻合较好,表明采动空间覆岩运移和地表沉降呈“类双曲面”特征。     

覆岩离层带多层位注浆减沉的理论与实践

研究了覆岩移动动态规律,发现在覆岩移动过程中的一定时期内存在着可进行注浆的由多个离层面构成的离层带,提出了多层位注浆减沉技术,并在唐山煤矿进行了工程实验,取得了突出效果。提出了注采比的概念,实验测试了粉煤灰浆液沉淀压实后形成的湿灰体的物理参数,初步建立了基于注采比的注浆减沉地表沉陷预计理论。     

强富水灰岩区下矿体绿色开采理念与实践

针对吴庄铁矿井下涌水量大,地表有村庄,农田不允许塌陷,尾矿库已饱和等复杂的开采环境,提出了适合该矿的绿色开采理念及技术措施。采取“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案,即在地表灌溉渠浇筑、锚喷以阻断地表水体对井下的间接补给,地面帷幕注浆封堵富水断层,阻断水源通道,以及井下浇筑堵水墙防止注浆液从突水点涌出、流失的地面井下联合防治水措施。选用分段空场采矿嗣后充填法,利用尾砂胶结料及时对空区进行充填,为空区顶板和注浆帷幕的稳定性提供了保障,避免了地表塌陷。 研制了一种适合2种进料方式的地表充填站,取自尾矿库的干料采用自卸汽车运输至充填站,由大倾角皮带机输送至砂仓,而选厂排放的尾砂,直接经管道泵送。项目实施后,井下正常涌水量由原来的1 260 m3/h减少到300 m3/h,降低了76%,节省了排水费用,并且保护了地下水资源;采用的充填采矿法避免了地表塌陷,减少了征地及迁村的费用,同时将回采率由原来的67%提高到89%;而选用尾砂作为充填料,又有效解决了尾砂堆放的问题。