基于覆岩曲率变形的导水裂缝带发育高度研究

为了研究覆岩导水裂缝带最大发育高度，以小保当矿区2^-2煤层为研究对象，通过理论分析、相似材料模拟实验、实例验证等方法，在应用极限曲率预计导水裂缝带发育高度的基础上，借助概率积分法将导水裂缝带上部岩层与煤层的间距、下沉系数η₍(z))、开采高度m与导水裂缝带上部岩层最大曲率变形值K₍(z) max)有机结合，给出了以导水裂缝带上部岩层最大曲率变形值K₍(z) max)为关键参数的覆岩上行裂缝发育高度关系式和以地表最大水平拉伸变形值ε_xm为关键参数的下行裂缝发育深度关系式。在此基础上给出了一种基于概率积分法的导水裂缝带发育高度理论预计方法，应用该预计方法对小保当矿区2^-2号煤层开采覆岩导水裂缝带最大发育高度进行了预计，其最大发育高度为160.1 m，与现场实测152.01～175.57 m基本吻合，研究成果可为相似工况下实现保水开采提供理论依据。     

导水裂缝带高度的多方法综合确定

为了确定山东某矿7108工作面的上覆岩层导水裂缝带高度,采用导水裂缝带理论计算公式法、经验类比计算法、覆岩关键层计算法分别对工作面导水裂缝带发育高度进行理论计算,此外,还进行现场实测,克服了单一方法的局限性。现场实测采用井下钻孔分段注水观测法,测得导水裂缝带高度为97.7m。通过对这4种方法得到的结果综合对比分析,得出7108工作面导水裂缝带高度为97.7~108.8 m,为该矿井防治顶板水提供了依据。     

井下仰孔探测导水裂缝带技术方法试验成功

由淄博矿务局双沟煤矿与山东矿业学院特采所共同完成的科研项目“探测导水裂缝带新技术及双端堵水器应用研究”通过了由山东省煤炭工业管理局主持的技术鉴定。鉴定认为,该项技术在同类条     

我国厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带发育高度区域分布规律

收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据，共计179组，其中坚硬覆岩51组，中硬覆岩100组，软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围，绘制了我国煤矿导水裂缝带高度分布图，以此数据为基础回归了导水裂缝带高度(简称“裂高”)预计公式，并重点分析了3个典型矿区导水裂缝带高度分布特征和主要影响因素，以及实测导水裂缝带高度数据之间存在较大差异性的原因，取得以下研究成果：从全国区域来看，实测平均裂采比随着岩性由软弱、中硬到坚硬依次递增，坚硬覆岩的平均裂高分别是中硬覆岩和软弱覆岩的1.52倍和2.29倍，中硬覆岩平均裂高是软弱覆岩的1.5倍；不同覆岩岩性的导水裂缝带高度都随着采厚的增加而增加，且坚硬覆岩条件下增加的速率明显要高于中硬和软弱覆岩；裂采比则随着采厚的增加而降低，且减小速率随着采厚达到一定厚度有趋于稳定的趋势。黄陇基地永陇-彬长矿区属于中硬覆岩类型，导水裂缝带高度和裂采比明显高于我国东部矿区，工作面长度大于170 m时导水裂缝带发育高度受工作面长度影响较大，其高度及裂采比随着工作面长度增加，呈...     

浅埋厚煤层河下安全开采控水防治技术研究

为解决水体下浅埋厚煤层开采后,导水裂缝带直达地表,无法留设防水安全煤岩柱的问题,通过研究覆岩破坏规律、地表台阶裂缝分布特征和区域气象水文特征,提出了安全开采综合控水防治技术,采取了调整开采进度、限厚保护开采、地表治理与河道硬化修复等措施,成功实现泄洪河流下深厚比小于30的垮落法安全开采,解放河流压煤126.9万t.     

导水裂缝带研究成果及研究方向

从导水裂缝带基本概念出发,分析了当前导水裂缝带研究常用的4类方法,从3个方面总结了导水裂缝带的研究成果,指出当前研究中存在的不足,并提出今后的研究应侧重影响因素的量化研究和导水裂缝带与煤层顶板突水的关系。     

导水裂缝带高度的探测研究

本文介绍了钻孔双端封堵测漏装置首次在井下垂孔探测导水裂缝带高度中的应用及对仪器设备，观测方法进行的技术改进，成功地探测了肥城矿业集团公司杨庄煤矿８６０８工作面反程序开采后的导水裂缝发育高度。．     

大平煤矿北一采区浊漳河下开采可行性分析

针对大平煤矿北一采区浊漳河水体下开采,从地表裂缝对河下开采的导水危险性、采区沉陷预计及对河床环境破坏等方面,对河下开采可行性进行了综合评价分析。分析论证表明北一采区浊漳河水体下开采是可行的,区域防治重点是贯通性导水构造。     

导水裂缝带发育高度计算研究

为了研究大水头煤矿导水裂缝带发育高度及其规律,收集国内综放开采形成的导水裂缝带高度研究成果进行整理,采用工程类比法和现场实测法研究导水裂缝带高度与采厚之间的关系。研究结果表明:工程类比法在大水头煤矿预测导水裂缝带高度问题上是可行的,而且精度较高,将大水头煤矿实测导水裂缝带数据加入国内综放开采的导水裂缝带高度研究成果后,修正关系式预测精度有所提高。     

巨野煤田主采煤层导水裂缝带高度探测研究

利用＂双端多回路注（放）水系统＂探测导水裂缝带的发育高度,根据现场的实际测试资料分析,得出巨野煤田首采工作面采后覆岩裂缝带呈现整体连续性特征和裂采比,为同类矿井开采安全性评价和安全生产提供了科学的研究方法和参考依据。     

巨厚白垩系砂岩含水层下综放开采覆岩及地表移动实测分析

覆岩及地表移动规律研究是合理留设保护煤柱,进行压煤开采合理设计的重要依据。通过地表钻孔冲洗液漏失量实测及设置地表移动观测站,研究了下沟煤矿巨厚白垩系砂岩含水层下综放开采的导水裂缝带发育高度及地表移动特点。研究结果表明:下沟煤矿导水裂缝带高度介于111.8～125.8m;同时由于洛河砂岩、宜君砾岩的存在,对地表岩层移动变形起到了一定的控制作用,而且开采充分度的影响使得地表移动变形值呈现较小的特点。     

基于微震分析法的特厚煤层导水裂缝带高度研究

针对老虎台矿区特厚煤层、断层构造较多、开采条件复杂等特点,通过应用微震分析法对83002工作面的导水裂缝带高度进行了研究。根据对微震事件分布规律,确定了83002工作面导水裂缝带高度,并应用现场可控源音频大地电磁法(CSAMT法)对其进行了验证,结果基本一致,可以确定所得上覆岩体导水裂缝带范围和高度的合理性,为后续开采的设计和安全防护提供了指导。     

浅埋煤层穿越河道采煤的实践与研究

为防止煤层回采过程中地表水通过导水裂缝带流入井内,威胁矿井安全,基于神府矿区柠条塔煤矿N1201工作面新民沟区域富水区水文地质条件,运用经验公式计算出该工作面回采后,工作面上方地表河流段会形成塌陷区,塌陷后的导水裂缝带高约60 m,使工作面与地表相贯通,通过SF6气体试验得以证实。为此采用在井下设置排水仓、地表安设排水管道、河道裂缝处开挖充填等综合技术防止地表水向井下下渗,结果表明,回采过程中工作面涌水量仅较原来增加了4.7m3/h,实现了穿越河道浅埋煤层安全开采。     

煤层重复采动关键层失稳与地表移动规律研究

基于滕南地区两个煤矿的岩移数据、导水裂缝带高度观测数据和工作面钻孔资料,分析两煤矿3上、3下工作面重复采动下地表移动规律与关键层的关系,对比研究重复开采时关键层有无失稳两种情况下地表的移动规律,并通过导水裂缝带高度观测进行验证,总结了近距离煤层重复开采关键层的变化对地表移动规律的影响。结果表明:重复开采不破坏关键层时,地表移动不会产生明显变化;对关键层造成破坏时,地表移动会加剧。     

基于熵权-层次分析法的导水裂缝带高度预测的研究

以大平矿区实测数据作为样本,首先根据经验建立影响导水裂缝带高度的因素集,然后运用熵权-层次分析预测模型通过Matlab编程获得导水裂缝带高度的预测值及各影响因素的权重。该方法在一定程度上弥补了导水裂缝带高度观测资料的不足,修正了权值不均衡问题,评价结果优于单一层次分析法,为导水裂缝带高度的科学预测提供了一种有效的方法。     

极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度研究

通过数值模拟、现场实测等方法对鲁西煤矿极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度进行了研究。研究结果表明:通过FLAC3D数值模拟计算得出3上107工作面煤厚2.3 m,裂隙发育高度33.6 m,3下107工作面煤厚3.42 m,裂隙发育高度39.4 m;现场实测结果表明下分层开采后导水裂缝带发育高度为41.51 m,下分层开采后裂缝带发育高度增加较少;3上107工作面导水裂缝带发育类比高度值降低了4.33 m,随着工作面停采时间的增大,采动裂隙尤其是上部的微小裂隙会部分闭合,导致导水裂缝带发育高度有所降低。     

半胶结中低强度围岩导水裂缝带发育特征研究

为获得半胶结中低强度围岩条件下巨厚浅埋煤层开采导水裂缝带高度及发育特征,以榆神矿区金鸡滩煤矿101工作面与转龙湾煤矿23103工作面为例,分别采用地面钻孔探测(岩芯工程地质编录、冲洗液漏失量观测及钻孔电视系统)与井下探测(钻孔双端封堵测漏法)对采空区上覆岩层导水裂缝带高度及形态进行了现场探查,采用相似材料模拟和数值模拟对不同开采煤层厚度的导水裂缝带演化规律及发育高度进行了研究。根据现场实测和模拟结果,结合其他相似条件的矿井实测数据,对导水裂缝带发育高度与煤层采厚的关系进行了拟合分析。研究表明：大跨度工作面导水裂缝带发育高度与煤层采厚为二项式关系,随采厚增加,导水裂缝带高度增大,但增大趋势变缓;导水裂缝带发育形态为平顶拱形,在工作面推进距离与工作面斜长近于相等时,“裂隙拱”在垂向上不再扩展,此时导水裂缝带高度达到最大。     

郭屯煤矿主采煤层导水裂隙带探测研究

郭屯煤矿利用钻孔双端双回路注（放）水系统来探测主采煤层导水裂隙带高度,根据现场观测结果得出1310工作面开采后覆岩垮落带、裂缝带高度及裂采比,为巨野煤田同类矿井开采安全性评价提供了科学研究方法和参考依据。     

芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度研究

为准确计算软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度,确保水库水体下采煤的安全,采用地面钻孔冲洗液漏失量法对芦沟煤矿32101工作面导水裂缝带高度进行了现场实测,并根据上覆岩层岩性及结构进行了理论分析计算,综合确定了水库下放顶煤开采工作面导水裂缝带高度。结果表明:根据钻孔冲洗液漏失量法现场实测得到的导水裂缝带高度与理论分析计算得到的导水裂缝带高度基本一致,现场实测与理论分析综合确定的导水裂缝带高度能够满足工程实际需要。芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度为采厚的17.2倍,水库水体下采煤是安全可行的。     

上行开采条件下多煤层开采覆岩破坏规律研究

为了定量研究上行开采条件下单一煤层和多煤层开采的覆岩破坏规律,利用FLAC3D数值模拟软件,分别对麦垛山煤矿仅开采6煤和先开采6煤后开采2煤两种情况下覆岩破坏规律进行了研究,结果表明:仅开采6煤时,弯曲下沉带主要发育在地表以下491.02 m,导水裂缝带发育高度为51.70 m,地表下沉值为94.00 mm;先开采6煤后开采2煤时,弯曲下沉带主要发育在地表以下380.00 m,6煤导水裂缝带发育高度为59.00 m,地表下沉值为375.00 mm。上行开采对于下部煤层6煤导水裂缝带发育高度影响不大,由于上部煤层2煤导水裂缝带的发育,导致弯曲下沉带范围缩小,地表下沉值由于上部煤层2煤的开采而显著增大。