“三软”特厚煤层开采地表沉陷规律研究

洛阳常村煤矿开采煤层为"三软"特厚煤层,井田范围内村庄较多.为了合理回采村庄下煤柱、提高资源采出率,需要掌握该地质条件下的地表移动变形规律及参数.在该矿"三软"特厚煤层工作面建立了地表移动观测站,对地表沉陷进行现场观测,获得了大量的地表沉陷观测资料.通过对实测资料的分析,得出常村煤矿"三软"特厚煤层开采地表沉陷规律及其参数.研究结果表明:与一般地质采矿条件相比,"三软"特厚煤层放顶煤开采具有地表移动角量参数偏小、影响范围大、下沉系数大等特点,地表沉陷呈现塌陷坑及台阶裂缝形态.     

厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数研究

用概率积分法预计地表移动与变形,其准确度关键在于地表移动参数的选取精度.而厚松散层条件下开采地表移动参数,有其明显的自身特点和规律.在鹤壁矿区实测资料的基础上,用数学方法分析了厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数的特点,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式,对厚松散层下厚煤层"三下"开采及地表移动预计有一定指导意义.     

厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数研究

用概率积分法预计地表移动与变形,其准确度关键在于地表移动参数的选取精度.而厚松散层条件下开采地表移动参数,有其明显的自身特点和规律.在鹤壁矿区实测资料的基础上,用数学方法分析了厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数的特点,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式,对厚松散层下厚煤层"三下"开采及地表移动预计有一定指导意义.     

巨厚松散层下条带开采地表移动规律分析

巨厚松散层下条带开采引起的地表移动规律及地表移动参数有明显的特点 ,采用概率积分法预计地表移动变形结果的精确与否 ,关键在于地表移动参数 .针对焦作矿区内巨厚松散层的地层条件 ,以条带开采地表移动实测资料为基础 ,用数学方法分析了巨厚松散层下条带开采地表移动规律及地表移动参数 ,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数式     

巨厚松散层下条带开采地表移动规律分析

巨厚松散层下条带开采引起的地表移动规律及地表移动参数有明显的特点,采用概率积分法预计地表移动变形结果的精确与否,关键在于地表移动参数．针对焦作矿区内巨厚松散层的地层条件,以条带开采地表移动实测资料为基础,用数学方法分析了巨厚松散层下条带开采地表移动规律及地表移动参数,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数式．     

大采深极不充分开采地表移动和变形规律实测研究

随着我国矿井开采深度的增加,工作面倾斜方向容易出现极不充分开采,深部开采条件下地表移动和变形规律与浅部开采条件下相比发生了较大变化.在对某矿地表移动观测数据处理的基础上,分析了极不充分开采地表移动和动态变形特征,计算了极不充分工作面开采程度和地表下沉盆地的范围,详细描述了极不充分开采地表变形特征以及拐点位置.对于指导相似地质条件下开采,解放建筑物下压滞的大量煤炭具有重要的实用价值和指导意义.     

浅埋煤层地表动态变形规律实测研究

浅埋煤层高强度开采易诱发严重的开采沉陷灾害。为了分析浅埋煤层开采后地表沉陷特点，防治开采沉陷灾害，在马营煤矿9102综放工作面布置地表移动观测站，采用测回法，按照闭合测量路线进行动态变形监测，探讨了浅埋煤层地表移动动态特征。     

急倾斜多煤层开采地表沉陷分区与围岩破坏机理——以木城涧煤矿大台井为例

为了研究急倾斜多煤层开采条件下地表及围岩移动变形特点,以木城涧煤矿大台井急倾斜多煤层开采为研究对象,进行了相似材料模拟研究.揭示了地表移动变形规律和围岩垮落、破坏机理,得出了不同区域移动变形的大小及主要特点,并与实地观测数据进行了对比分析.结果表明:该条件下开采,地表沉陷盆地可分为露头塌陷区、整体沉陷区、渐变沉陷区和轻微沉陷区,浅部开采形成的地表分区格局对整个采动影响区的地表移动变形起到了控制作用,浅部开采覆岩破坏以陷落和张裂为主要特征,深部开采以离层带裂隙顺层通达地表和台阶错落下沉为主要特征.     

FSIP系统研究

本文编制了FSIP系统的所有计算和管理方面的应用软件，采用中文菜单技术人机对话，实现了在褶曲构造煤层及任意形状工作面开采条件下；预计地表任意点在任意计算方向的下沉倾斜变形、曲率变形、水平移动、水平变形、煤层开采面积，及求解预计参数等万面的自动化     

赵固二矿岩移参数反演拟合及工作面开采方案优化

针对赵固二矿在厚松散层大采深条件下缺乏准确的地表岩移参数问题开展研究,首先,通过建立地表移动变形观测站获取实测数据,采用自主开发的移动变形破坏程度预计的综合评价计算程序对实测数据进行反演分析,得到该地质条件下的岩移参数;然后,利用概率积分法预计出14030工作面各开采方案的地表移动变形值;最后,根据预测结果划定出地表村庄的损害等级影响范围,确定最优开采方案。结果表明,厚松散层大采深条件下开采地表反映强烈,影响范围远,下沉系数达到1,松散层移动角为46°,基岩移动角为68°,拐点偏移距偏小,呈负值,为-33 m,采深时间岩性系数为2.85,受松散层失水固结沉降影响,水平移动系数为0.4。研究结果用于指导生产实践取得了良好效果,且对赵固二矿合理留设村庄保护煤柱有重要参考价值。     

FSIP 系统研究

本文编制了ＦＳＩＰ系统的所有计算和管理方面的应用软件，采用中文菜单技术人机对话，实现在褶曲构造煤层及任意形状工作面开采条件下，预计地表任意点在任意计算方向的下沉倾斜变形，曲率变形，水平移动，水平变形，煤层开采面积，及求解预计参数等方面的自动化。     

厚煤层分层条带开采的地表移动规律

本文以峰峰矿务局建筑物下厚煤层分层冒落条采试验的实测资料为基础,分析研究了厚煤层分层冒落条采条件下的地表移动规律、条带的合理尺寸以及进行地表移动予计时所需的地表移动参数的求取方法。     

采空区地表移动监测与规律分析

本文阐述了在矿井采空区首采工作面在采动过程中,通过地表移动变形监测、数据处理,分析出地表变形观测点的下沉与水平变形规律,并求得地表移动的部分参数,可为后续的矿井开采过程提供安全可靠的依据。     

工业广场密集建筑物下变采(留)宽条带开采技术

为研究煤矿工业广场密集建筑物下压煤开采技术,以平煤七矿开采为例,依据实际采煤条件及条带开采理论,通过理论计算,确定变采(留)宽条带小工作面开采方案,通过概率积分法预计、数值模拟,研究了条带小工作面重复采动的地表下沉盆地的移动变形规律,得出地表移动和变形值及其对地表建(构)筑物的影响情况。结果表明,变采(留)宽条带小工作面开采后,采出率为65.5%,地表最大下沉值为429.3 mm,下沉系数为0.133,地表主要建筑物损害程度在Ι级之内,采空区中心向下山方向偏移距离d为26 m,最大下沉角为85.6°。条带小工作面开采能够在提高回采率的基础上很好地控制覆岩变形与地表沉陷,解决了保护地表建筑物与解放工业广场煤柱的矛盾,为资源枯竭煤矿工业广场煤柱回收在技术和理论上提供了参考。     

村庄下条带开采对地表建筑的影响预测及评价

为实现在村庄建筑物不搬迁的情况下安全采煤、提高资源采出率、缓解矿井生产接替紧张的矛盾,结合矿区具体的地质采矿条件及地表村庄建筑物的现状,给出了条带开采设计方案．根据万年矿已有的地表移动观测资料,该矿区地表沉陷规律基本符合概率积分法．通过理论分析计算,确定了概率积分法的预计参数,并对地表移动和变形进行了预计,根据预计结果对村庄建筑物损害程度进行了分析和评价．研究结果表明,万年矿村庄下压煤采用条带法开采技术上可行,经济上合理．     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明：在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明:在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

杨河煤业水库下开采地表移动变形及其对堤坝的影响研究

针对郑煤集团杨河煤业31采区东翼上部魔洞王水库及水库堤坝的采动损害问题,通过概率积分法函数对31071工作面上方地表移动观测站实测数据进行曲线拟合,得到地表移动和变形的概率积分法参数和角量参数。利用地表移动变形曲线分析了受采动影响下地表移动和变形规律。结果表明,通过对水库和堤坝区域内进行限采措施以后,试采工作面对水库和堤坝产生一定的损害,达到Ⅰ级,采区内各工作面开采后对堤坝损害程度最大达到Ⅱ级,未超过"三下规程"允许变形值。     

时序分析在开采沉陷动态参数预计中的应用

应用时间序列分析法,对开采沉陷动态过程的概率积分法预计参数进行分析,建立动态预计模型。用该模型可对参数的未来值进行预计,然后利用预计结果进一步预计地表的移动变形,解决了开采沉陷的动态预计问题。应用此法,地表下沉的相对预计误差一般为４％左右,与传统方法相比,预计精度可提高５％～１５％。     

深部极不充分开采非常规观测站预测参数求取

为了研究深部极不充分开采地表移动的规律及预测参数的求取方法,对比分析了煤矿区地表移动观测站预测参数识别方法,基于概率积分法和概率密度函数法,构建了单向极不充分开采非常规观测站曲面拟合函数模型。以云驾岭煤矿三采区首采面12303工作面开采为例,采用曲面拟合法求取了地表沉陷预测参数。结果表明:在非常规观测站布设条件下,曲面拟合求参法适合于该类地质采矿条件,地表下沉率为0.12,走向主要影响角正切值为0.5,倾斜下山方向主要影响角正切值为1.2,走向左、右拐点偏移距分别为0.46 H0和0.2 H0,而最大下沉点向下山方向偏移量很小。这对于指导建筑物下安全开采和矿区保护煤柱留设具有一定的参考价值。