矿区农房抗采动措施优化的试验研究

对三栋平房和两栋楼房抗采动措施优化试验的理论分析和现场实测表明，采用三维有限元模型能合理地反映采动区房屋的受力特点，其理论分析与实测结果基本一致。本文对圈梁、构造柱、窗台下加强带以及滑动层等抗采动措施的作用机理及设置原则进行了分析探讨，认为滑动层对吸收地表水平变形及扭曲变形效果显著，设置滑动层后地表水平变形对上部结构的影响存在上限值；构造柱的作用在于抗剪与提高延性，限制主拉斜裂缝的开展与延伸；并指出楼房的抗采动变形能力比平房强，是矿山采动区农村住房的发展方向。     

新安煤矿新源井井巷变形机理及预防措施

新安煤矿新源井主要大巷由于受到回采工作面采动压的影响,多处出现变形。经过分析发现,主要受到采动压力的作用,使巷道岩层沿12煤层底板泥岩(粘土岩)发生层间滑动,导致巷道开裂、变形。通过采取控制层间滑动措施,减少了巷道维护量,保证了矿井的安全生产。     

采动区矸石地基抗采动抗震农房试验研究

根据矸石的颗粒级配、组成成分等试验，分析矸石地基的采动变形特点。开采沉陷变形与地震对建筑物的作用方式不同，但可采用基本相同的结构与构造保护措施，基础滑动层在减震和吸收采动。变形中均有显著作用，提出在采动区矸石地基上设置带肋钢筋砼浅基础，下铺砂垫层，采动考验和抗震测试计算效果良好。     

顺层采动边坡滑动面形成机制与演化模式研究

为了保证露天矿边帮压煤的最大限度安全开采,以典型顺层采动边坡为例,采用模型实验、数值分析和室内测试相结合的方法研究了端帮煤开采边坡变形破坏过程和滑动面岩土体性质演化规律。基于滑动面形成机制与发育特征,结合边坡变形破坏累计位移曲线将滑动面形成演化过程划分为3个阶段:水平应力传递及剪应力积聚阶段(原生弱层)、滑裂面形成及发生小变形阶段(层间剪切带)、发生大变形或最终失稳阶段(滑裂面),通过对各阶段滑动面岩土体性质进行测试分析发现,从原生弱层到层间剪切带发展过程中,滑动面岩土体结构变坏、性质变差,从层间剪切带到滑裂面发展过程中,滑动面岩土体反而强度再生、性质转好,在此基础上归纳得出顺层采动边坡滑动面形成演化模式。     

采动区远程卸压煤层气地面直井抽采机理分析

以淮南矿区为实例,以实现远程卸压煤层气地面直井高效抽采为目的,研究了远距离保护层开采对被保护层的卸压增透作用及远程卸压煤层气解吸、渗流、运移及富集机理。结果表明研究区位于弯曲下沉带内远程卸压煤层气主要来自被保护层中的充分卸压区及部分卸压区,采动造成的层外卸压作用使吸附于煤层中煤层气得到解吸,同时通过采动增加裂隙和减小有效应力的双重作用大幅增加了被保护层渗透性。卸压煤层气采动初期富集于采空区中部的上覆被保护层中;采动后期富集于采空区四周由采动影响线和压实线确定的O形圈内。     

新安煤矿动压巷道支护技术研究

本文分析了支承压力在底板中的传播规律,并将采动支承压力与巷道围岩应力有机结合在一起,系统分析了煤层采动影响下巷道围岩变形破坏特征与控制机理,针对新安煤矿动压作用下巷道支护存在的问题,对锚杆支护参数进行优化、对技术方案进行调整。比较分析了巷道在不同的条件下围岩的矿压规律,优化确定了-520八层机轨巷的支护方案。     

关键层耦合作用下露井联采边坡滑动深度分析

通过理论分析和相似材料模拟实验,提出了控制露井联采边坡稳定的"关键层"概念,研究了"关键硬岩层"与"关键弱层"耦合作用下的露井联采边坡变形破坏机理。建立工程力学模型,推导出了关键层耦合作用下露井联采边坡滑动深度的预计公式,以平朔矿区安家岭露天矿北端帮井工开采引起的边坡滑动为工程实例,对公式的适用性进行了验证,结果表明,预计结果与相似材料模拟实验结果、现场位移监测结果三者基本吻合。通过研究,实现了露井联采边坡潜在滑移深度的合理预计,为露井联采时空关系优化、边界参数合理确定、边坡变形监测与失稳治理等工作提供了依据。     

采动间接损害分析

本文分析了地层失水引起地表移动与变形的机理与计算公式,提出了层滑带引起地表损害的思想,"地层失水"与"层滑带"二次变形构成了采动间接损害的主要因素,为有效地处理各类采动损害提供了理论工具.     

窑街矿区采动影响的山体滑坡机理探讨

为了分析矿区采动影响的山体滑坡机理,以金和一号矿井后山采动斜坡山体滑坡为研究对象,分别运用极限平衡理论、有限差分数值方法分析了采空区上覆山体滑坡的内在机理,并将斜坡失稳归结为:地下采空-后缘坡坏-剪切蠕动的推动式顺层滑坡破坏模式.     

隔水层采动破坏裂隙的闭合机理研究及工程应用

煤层顶底板的采动裂隙是煤矿一系列灾害事故发生的根源,对其发育及演化规律的研究对各类灾害事故的防治具有重要意义。论文借助现场超声波成像技术、室内岩石矿物成分分析以及岩石膨胀性实验等手段,分析了影响煤层顶板采动裂隙闭合的相关因素,揭示了顶板隔水层采动裂隙的闭合规律。结果表明:顶板隔水层中的蒙脱石(包括伊/蒙混层)含量越高,其膨胀程度越大;隔水层距煤层顶板的距离越大,膨胀程度亦越大;在不发生顶板结构严重破坏的情况下,当隔水层的体积膨胀率大于采动裂隙的发育率,采动裂隙将实现有效闭合。最后,通过在新安煤田水体下采煤岩体渗透性评价以及神东矿区水资源保护性开采中的工程应用,对顶板采动裂隙的闭合机理进行了验证,并取得了良好的应用效果。     

采动边坡失稳的动力过程及典型变形破坏机理

以平朔矿区露天井工协调开采工程实践为背景,采用物理模拟与数值分析相相结合的方法,分析了采动边坡的变形破坏特征与应力分布规律,揭示了"关键硬岩层"与"关键弱层"耦合作用下采动边坡的变形破坏模式与典型失稳机理,提出了采动边坡变形破坏演化的四阶段理论,即表生改造、结构改造、时效变形和最终失稳(稳定),建立工程力学模型,推导出了采动边坡进入时效变形和最终失稳(稳定)阶段的判据。     

地下开采影响下山体的稳定性分析与评价

本文将采动山体失稳模式归结为滑动型、倾倒型、溃曲型和塑流型。着重分析了滑动型失稳分裂面的形成特征，并导出其稳定性计算的解析式。以韩城象山采动滑坡为模型，采用有限元法进行采动斜坡的稳定性计算，取得较好的效果。     

龙门煤矿含煤煤系高流变特性及滑动构造分析

龙门煤矿主采偃龙煤田山西组二1煤层,因煤层顶底板及太原组地层受层滑断裂等构造破坏严重,给煤矿的防治水带来了一定的困难。通过对含煤煤系地层高流变现象、滑动构造现象以及滑动构造发育机理进行分析,为今后煤矿底板注浆改造以及其他防治水工作提供了科学依据。     

采动覆岩中关键层的复合效应分析

研究关键层的复合效应对深入揭示关键层在采动覆岩中的控制机理具有重要推动作用。本文进一步明确了关键层复合效应的概念,系统分析了关键层复合效应对关键层破断,采场来压,岩层移动,采动裂隙分布以及地表沉陷的影响。     

近距离煤层开采冲击地压防治技术研究

南屯煤矿的3_上、3_下煤层间距2~13 m,3上煤层开采中受巨厚红层初次断裂影响引发强矿震,并诱发采场形成冲击灾害,且在3_下煤层开采中仍发生强矿震。分析了开采3_下煤层上覆岩层的冒落和移动规律,得出3_下煤层采动引发矿震的机理。依据矿震诱发冲击机理,通过采取优化采面开采布局、减小采动对冲击危险区扰动和优化巷道支护体参数等措施,有效地保证了被解放层采场的作业安全,实现了安全开采。     

采动覆岩中关键层的复合效应分析

研究关键层的复合效应对深入揭示关键层在采动覆岩中的控制机理具有重要推动作用。本文进一步明确了关键层复合效应的概念 ,系统分析了关键层复合效应对关键层破断、采场来压、岩层移动、采动裂隙分布以及地表沉陷的影响。     

采动区建筑抗变形-抗震体系分析

在前人进行的采动区抗变形建筑和抗震建筑两方面研究基础上,首次进行了抗变形—抗震结构体系综合分析。通过对建筑物保护的建筑措施、刚性措施、柔性措施三个方面详细论证,说明了既具有抗变形能力,又具有抗震能力的各种建筑结构加固措施。这些措施涉及到采动区建筑物的位置、形状、地基与基础、楼板和屋顶、圈梁、构造柱、基础水平滑动层、变形缝、变形补偿沟之合理运用。     

多煤层重复采动覆岩破坏高度发育规律研究

为了研究多煤层重复采动下覆岩破坏高度的发育规律,以公乌素煤矿三煤层开采为工程背景,通过现场实测、数值模拟研究方法,得到了单层开采和三层重复开采时16煤1604工作面覆岩导水裂缝带高度,采用3DEC数值模拟研究了单煤层开采及重复采动覆岩的破坏特征,理论分析了重复采动覆岩裂隙发育机理及裂缝带高度的计算方法。结果表明：钻孔冲洗液观测与钻孔窥视结合实测法更准确,公乌素16煤重复采动条件下,裂采比15.14,垮采比3.15|模拟显示采空区两侧裂隙发育明显且为离散裂隙,中部裂隙闭合,裂隙高度与实测较为接近|提出了3种不同程度的重复采动裂缝带发育高度的计算方法,为确定重复采动条件下覆岩裂隙发育高度提供理论依据。     

采动间接损害分析

本文分析了地层失水引起地表移动与变形的机理与计算公式，提出了层滑带引起地表损害的思想，“地层失水”与“层滑带”二次变形构成了采损害的主要因素，为有效地处理各类采动损害提供了理论工具。     

刀柱式老采空区上行长壁开采的采矿安全评价

为保证刀柱式老采空区上行长壁开采安全,需要对层间岩体在采动压力作用下的稳定性进行评价,并合理确定长壁工作面的开采技术参数.基于对层间岩体在采动过程中的受力分析,综合考虑层间岩体的黏聚力、摩擦阻力、采动压力、岩体自重、刀柱残余承载力等因素的作用,提出了评价层间岩体稳定性的安全系数法.如果安全系数大于1,则可以认为在上行开采过程中层间岩体能够保持稳定.采用数值模拟方法研究了上行长壁工作面不同开采参数对层间岩体稳定性的影响.结果表明,长壁工作面宽度、护巷煤柱宽度对层间岩体稳定性影响明显.在刀柱式老采空区进行上行长壁开采,应减小工作面开采宽度,增大工作面护巷煤柱尺寸.