深部开采条件下岩层移动角确定研究

在分析目前深部开采条件下岩层移动角确定存在问题的基础上,在一定的地质采矿条件下,探讨了岩层移动角随开采深度、开采厚度及煤层倾角等的变化规律,建立了深部开采条件下移动角的计算公式。指出在同一矿区,不同的开采深度、开采厚度条件下,移动角并不是一定值,而是与采深、深厚比等存在复杂的非线性关系。最后,实例验证了岩层移动角确定的合理性,从而为最优设计保护煤柱提供理论依据。     

基于数值模拟的红岭铅锌矿岩层移动带圈定

根据红岭铅锌矿开采技术条件,用HyperMesh软件建立符合矿体复杂特征的三维有限元数值模型,对红岭铅锌矿各中段开挖后的岩层移动规律进行了深入分析,获得了红岭铅锌矿岩层移动范围。结果表明:岩层移动破坏范围的模拟结果与现场实测值较为吻合,通过数值模拟位移分析,确定了矿体上盘岩层移动角59.2°,下盘岩层移动角63.8°,端部岩层移动角68.9°,圈定了红岭铅锌矿矿床开采地表移动范围,为红岭铅锌矿安全高效开采提供了理论依据。     

大采深非充分开采地表沉陷规律实测分析

通过在平顶山矿区某矿建立地表移动观测站,获得了非充分开采条件下的地表移动实测数据,对该条件下的地表沉陷规律进行了分析,获得了该条件下的地表移动角量参数和地表移动计算参数。研究结果表明:非充分开采条件下地表沉陷影响范围和沉陷变形值均明显减小,岩层移动各角量参数大于充分开采条件下的角量参数,地表沉陷变形趋于平缓。研究结果可用于指导非充分开采在类似地质采矿条件下的煤矿开采,为解放"三下"压煤提供了依据。     

综放开采下厚表土层移动规律研究

为研究厚表土层在综放开采条件下的移动规律,在长治矿区高河矿W1303工作面建立了地表岩移测站。通过对实测数据的分析得出了最大下沉点位于采空区上部Z29,Z30,Z32测点,并得出了一系列上覆岩层的移动角参数。通过理论分析,得出在综放开采条件下上覆岩层的移动变形表现形式分为前期和后期两种。同时得出影响上覆岩层移动的主要因素有上覆岩层岩性、关键层的位置及作用、开采尺寸、工作面推进速度及顶板管理情况等。并结合FLAC3D数值模拟软件分别模拟了表土层厚度为140、190、240 m在回采过程中的地表移动规律,得出了表土层厚度为190 m与实际地表层厚度为189.43 m的移动规律相符。因此针对厚表土层在综放开采条件下的岩层移动规律的研究可为长治矿区矿井建设提供一定的参考价值。     

煤层开采厚度对移动角影响的计算

随着煤炭生产的发展和岩层移动资料的积累,人们日益认识到,在正常的地质条件下,岩层移动角不仅是岩层倾角和岩层物理力学性质的函数,而且是煤层开采厚度和开采深度的函数。为了探讨煤层开采厚度与岩层移动角的关系,本刊1979年第二期刊登了曹宝良同志《煤层开采厚度对移动角     

夹河煤矿深部开采地表移动规律研究

本文结合实测资料,系统研究了深部开采条件下地表的移动变形规律。指出与浅部开采相比,地表下沉盆地平缓,曲率变形值极小,岩层移动角偏大,岩移预计参数有明显的差别。这一研究为深部开采地面建筑物的合理保护奠定了基础     

放顶煤开采条件下覆岩移动规律试验研究

通过对放顶开采条件下覆岩移动相似模拟试验结果的分析,并与实际观测资料相对照,总结出了在放顶煤开采条件下覆岩断裂角,冒裂带高度大小的基本规律,以及尖灭硬岩层,煤层顶板岩性对覆岩移动的影响等问题。     

特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动预计方法

特厚急倾斜煤层水平分层开采具有重复开采、沉陷影响累积的特点,其岩层移动模式和地表移动形态需要建立新的预测模型来描述。在实测分析和相似模型试验的基础上,根据急倾斜煤层开采覆岩与地表的移动的变形机理和传播方向变化特征,建立了基于开采影响传播角变化的特厚煤层水平分层开采地表移动的预计模型,提出了分层充分与非充分开采条件下沉系数与煤厚、采深、煤层倾角的波兹曼拟合关系式,提出了预计参数的确定方法。通过实例验证分析表明,预测模型能较好地反映实际规律,预计参数物理意义明确,易于确定。     

松软砂岩下开采地表移动变形规律研究

新疆沙吉海煤矿上覆岩层以砂岩类为主,属软弱岩层.为了研究其地表移动变形规律,获取岩移参数,在该地区某矿首采工作面布置地表移动观测站.实测数据表明,在该工作面的开采、地质条件下,工作面倾向方向未能达到充分采动,最大下沉1945 mm,最大水平移动784 mm.地表变形集中在采区上方,移动角明显比边界角小.     

地下金属矿山岩层移动角选取的进化支持向量机模型及工程应用

为克服传统方法确定地下金属矿山岩层移动参数的缺点,提出基于支持向量机(SVM)理论的地采岩层移动角选取方法。选取影响岩层移动的7个主要因素(矿体上、下盘围岩普氏系数、稳固程度,以及开采深度、开采厚度、矿体倾角)作为模型的输入,上、下盘岩层移动角为模型的输出,在收集65组金属矿山开采岩层移动参数的基础上,根据不同开采技术条件,利用SVM强有力的模式识别功能,采用RBF核函数,分别建立了崩落开采和充填回采的岩层移动参数预计模型。为提高预测模型的泛化能力和预测精度,应用遗传算法选择SVM的模型参数。应用该模型预测了三山岛金矿和狮子山铜矿开采岩层移动参数。结果表明:模型选取的因素合理,建立的遗传算法优化SVM回归模型对地采岩层移动角预测效果良好,为岩层移动角评价提供一种新思路。     

留设保护煤柱尺寸的影响因素及变化规律探讨

在分析留设保护煤柱留设尺寸受上覆岩层岩性、煤柱自身强度、采深、采厚以及煤层倾角等地质采矿条件影响因素的基础上，结合一定的地质采矿条件，探讨了保护煤柱尺寸随开采深度、开采厚度及煤层倾角等的变化规律，建立了煤柱尺寸的计算公式。指出，在同一矿区，不同的开采深度、开采厚度及煤层倾角的条件下，留设的保护煤柱的尺寸并不是传统认为简单的线性关系，而是复杂的非线性关系，从而为保护煤柱设计提供理论依据。     

浅埋厚煤层综放开采地表移动规律实测研究

为研究浅埋厚煤层综放开采条件下的地表移动规律,在万利矿区某综放工作面上方建立了地表移动观测站进行观测,通过分析地表移动变形实测数据,得出了该区条件下综放开采的地表移动规律。结果表明：工作面采深小、开采范围大,地表移动和变形值较大,其地表移动盆地的分布特征基本符合概率积分法模型,其综合下沉系数为0．78,主要影响角正切为2．8,拐点偏移距系数为0．14。     

地下金属矿山崩落采矿法岩层移动规律分析

针对地下金属矿山的岩层移动问题，以国内无底柱分段崩落法矿山为例，进行岩层移动规律调查分析。调查结果表明，由于地下金属矿床复杂多变的地质、采矿条件，使得采矿岩层移动预测存在很大的不确定性。     

近距离煤层覆岩移动相似材料模拟

为了研究近距离煤层覆岩移动和离层发育规律,通过相似材料模拟试验,模拟了近距离煤层下行开采时覆岩移动过程;应用数字图像相关法对位移测点进行测量,获得了测点位移数据;应用聚类分析对测点进行分类,得出受采动影响的三带的具体范围。分析了测点的位移过程,得出测点位移特点具有连续性和突变性;采动影响范围的扩展特点为横向扩展、纵向延伸;下煤层开采时岩层最大位移点滞后工作面的距离缩短;上煤层开采时的离层量转化为下煤层开采时的垮落量。分析了离层扩展,得出离层扩展方向为横向扩展、纵向延伸,经历了发育-扩张-突变-闭合的过程;发现行、列测线离层率曲线均呈双驼峰状。对行测线,分析了离层率曲线成因和峰值点大小关系、位置变化,得出上部岩层相对下部岩层峰值点内错,峰值点位于断裂线附近,波谷位于采空区中部;对于列测线离层率曲线,得出峰值点为离层位置,峰值点左侧为离层闭合区,右侧为离层发育区,峰值点右侧波谷为关键层位置,峰值点随煤层开采不连续右移,具有跳跃性。给出了来压时刻的判别方法,发现采动影响区测点位移曲线上存在外包络线;给出关键层的识别方法,得出下煤层开采时关键层位置上移。     

留底煤掘进双巷布置大采高工作面巷间煤柱尺寸优化研究

确定巷间煤柱合理尺寸是保证留底煤掘进双巷布置大采高工作面安全、高产与高效的关键所在。以某矿122106大采高工作面沿底掘进胶运巷和辅运巷之间的护巷煤柱为工程背景,对工作面生产地质条件展开现场调研,同时原位测试巷道围岩地质力学参数。基于上述原始数据理论,估算出煤柱极限强度与合理的煤柱宽度范围,通过数值试验研究手段,分析初步选定宽度煤柱条件下,二次回采阶段巷道围岩及煤柱内部应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:煤柱的极限强度为50.48 MPa,合理的煤柱宽度为19.24~29.28 m。煤柱宽度20 m时,煤柱内塑性区是2个独立的区域;当煤柱宽度达到一定程度后,接续面回采对上个工作面侧煤柱应力影响较小,主要是对本侧煤柱影响较大;靠近煤柱侧顶板和帮部变形较大,垂直位移最大值集中在巷道肩角位置,顶板出现不均匀下沉;煤柱核区内垂直应力均小于其极限强度,能保证稳定;煤柱最大垂直应力集中在两侧,靠近采空区的位置,煤柱中部存在较明显的应力下降区域。     

煤炭开采对粮食安全的影响及对策研究

粮食问题关系国泰民安。在分析中国粮食生产的现状基础上,指出由于煤炭开采对土地资源的破坏越来越严重,影响了中国的粮食安全。针对这一问题,提出了提高粮食的综合生产能力、加大土地复垦的力度、采取煤炭减沉开采技术措施,以及煤炭开采引入“3S”理论与技术等一系列对策措施,使煤炭资源的开采纳入社会经济持续发展的轨道,以保障中国的粮食安全。     

毛乌素沙漠区煤层开采地表移动变形规律研究

我国西部矿区生态脆弱,煤炭资源开采引起的地表移动变形是破坏生态环境的重要因素。为了研究毛乌素沙漠矿区采煤引起的地表移动变形规律,在某矿首采面上方建立了地表移动观测站,利用球心空间拟合RTK测量技术进行了地表移动变形定期监测。通过对实测数据进行分析,得到了以下结论：①地表移动过程是连续渐变的,地表移动盆地边界角为58°,移动角为63°,裂缝角为79°;②地表下沉速度快,实测最大下沉速为110 mm/d,最大下沉速度系数为3.14,明显大于我国东部矿区类似深厚比条件下中厚煤层综采的下沉速度;③地表楔形裂缝发育,主要位于采区边界和工作面前方,拐角处呈现弧形状态;④地表移动分布规律基本符合概率积分法模型,利用遗传算法反演得到了概率积分法模型参数。上述研究成果将为类似矿区合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预测以及设计“三下”采煤方案提供参考。     

黄土坡体上储煤仓保护煤柱的留设研究与实践

在黄土丘陵地区进行煤炭开采,常常会引起山体滑坡、崩塌等次生灾害,本文以位于黄土坡体顶部储煤仓保护煤柱留设的实践为例,针对储煤仓区域地形特征、煤炭开采条件,对坡体地表受煤炭开采影响的移动、变形特征进行了对比分析,提出了储煤仓保安煤柱加坡体防滑煤柱的联合防护方法,采用开采影响移动角法确定了防滑煤柱尺寸,开采实践证明受护坡体未产生滑坡且储煤仓保持了安全正常使用,留设坡体防滑煤柱的方法是有效的。     

采动影响下陡倾断层面对岩移的屏障效应及其发生机制

为研究采动影响下陡倾断层面对岩体移动的屏障效应及其发生机制,基于数值模拟方法,分析了采空区分别位于断层面上盘和下盘时,断层面对围岩位移场和应力场的影响。结果表明:假定条件下,采动影响范围内的断层面破坏了岩体移动和变形的连续性和协调性,影响了围岩应力的传播,具有一定的屏障效应;断层面上盘开采比在下盘开采引起的断层面两侧围岩位移差和应力差更大,采动产生的卸围压效应更强,并揭示了陡倾断层面对岩移屏障效应的发生机制。研究成果对于断层影响下岩体移动范围的确定具有重要的意义。