煤矿开采中岩层移动的分形特征及其预测

对南桐煤矿开采中沉陷盆地中部隧道顶板下沉量和水平移动量进行了分析，发现下沉量和水平移动量等岩层移动特征值具有统计分形特征。并通过改变观察尺度的方法对其分形维数进行了计算，并用数学方法对顶板下沉量和水平移动量的曲线进行了分形插值拟合，通过与实测下沉量的比较分析发现，分形预测比传统插值方法更为精确。对两个煤矿的研究结果表明，在具有相同地质条件的情况下，分形插值函数法得到的下沉曲线具有普适性。因此，对开采沉陷研究来说是一种很有实用价值的方法。     

煤矿开采中岩层移动的分形特征及其预测

对南桐煤矿开采中沉陷盆地中部隧道顶板下沉量和水平移动量进行了分析 ,发现下沉量和水平移动量等岩层移动特征值具有统计分形特征。并通过改变观察尺度的方法对其分形维数进行了计算 ,并用数学方法对顶板下沉量和水平移动量的曲线进行了分形插值拟合 ,通过与实测下沉量的比较分析发现 ,分形预测比传统插值方法更为精确。对两个煤矿的研究结果表明 ,在具有相同地质条件的情况下 ,分形插值函数法得到的下沉曲线具有普适性。因此 ,对开采沉陷研究来说是一种很有实用价值的方法     

岩层水平移动与下沉的关系

岩层下沉和水平移动的关系自６０年代至今一直没有解决。作者在用力学预计岩层下沉和水平移动的生产问题中，发现了这个难题的可解性。用实测下沉预计水平移动，其结果与实测水平移动很接近。     

金辛达煤业201工作面地表岩移规律实测研究

为有效地保护地表建筑物免受破坏,获取矿区地表的移动变形规律,合理地留设矿区建筑物保护煤柱,本文以金辛达煤业201工作面为研究背景,详细叙述了地表位移观测站的设置和观测方法,实测出该工作面对应地表岩层的移动下沉量,总结出矿区地表及岩层的移动变形规律及特征。实践表明,201工作面地表走向最大下沉量为431 mm,倾向最大下沉量为432 mm,2～3月后下沉量稳定,说明201工作面开采对地表无明显影响。     

倾斜煤层矿山开采沉陷分析

运用实测数据分析、模型试验和数学模拟方法，研究某倾斜煤层矿山开采过程中的沉陷和岩层移动。根据模型理论建立了相似模型，用2D-σ程序进行数值模拟。结果表明，沉陷和水平移动曲线不连续也不平滑，由于地质条件的影响，其变化是不对称的。得出沉陷参数、水平移动参数、顶部下沉量和其他用于预测地面移动的参数。这些参数值与当地采矿条件一致，有助于开采作业。实践证明，研究结果对预测地面移动和下沉有益。     

开采沉陷地区地表水平移动机理

根据实测资料，探讨了开采沉陷地区地表点的移动轨迹，介绍了由于岩梁下沉和弯曲引起地表水平移动的机理及岩层间的剪应力对水平移动所起的作用，对残余水平移动和下沉值的改变伴随着水平移动的改变等问题作了力学解释。     

采空区上覆煤层开采层间岩层移动变形实验研究

为了安全高效开采采空区上覆煤层,基于其层间岩层移动变形问题的重要性,采用相似模拟实验的方法研究了采空区上覆煤层开采层间岩层相同水平层位与竖直层位岩层的移动变形情况.结果表明,采空区上覆煤层开采使下部煤层开采的原"三带"均向上位扩展,并出现了层间岩层控制层;采空区上覆煤层开采层间岩层出现变形盆地,在控制层以下的岩层出现下沉盆地,而控制层以上的岩层出现分形盆地;同一层位岩层下沉随工作面推进呈现整体移动的偏态性,在移动变形过程中,控制层以上的岩层移动变形呈现连续性的特点,控制层以下的岩层移动变形呈现突变性的特点.     

山体陡坡上的移动盆地及大变形

在山体陡坡上，首次根据实测资料描绘出了放顶煤开采的移动盆地（而不是下沉盆地）的形状。地表最大位移量超过3000n。m，岩层及地表移动届大变形。根据实测资料描绘了位移盆地的形状，并求出了盆地曲面的曲率和曲面L曲线的曲率。     

大平煤矿厚煤层开采覆岩应力场及位移场数值分析

为了研究大平煤矿厚煤层在开采过程中的覆岩运移特征,以铁煤集团大平煤矿S2S9工作面综采工程为研究对象,利用数值模拟手段,对其工作面采动垂直应力场及位移场特征进行分析,得出顶板内岩层垂直应力等值线分布规律,岩层下沉特征及下沉量变化规律,揭示了工作面开采完成后地表下沉及水平移动特征。     

采场弯曲下沉带内部巷道变形与岩层移动规律研究

利用岩层弯曲下沉带内的一条巷道，通过设点观测下沉值，量测巷道两帮及顶底移近量，结合采面推进速度及矿压观测资料，以及FLAC^3D的计算机数值模拟计算，研究了岩层弯曲下沉带内部巷道的变形和岩层移动规律，丰富了上覆岩层移动的佐证，在新集矿区获得了岩层内部的移动参数，为巷道煤柱的留设提供了直接依据，为反程序开采中合理错开上下层的布面时间提供了依据。     

特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理

以窑街矿区三矿地质条件为原型,采用相似材料模型试验方法,研究了特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理和地表移动规律。结果表明,特厚急倾斜煤层水平分层开采时,浅部开采阶段岩层以应力拱结构控制岩层移动,深部开采阶段岩层以铰接岩梁结构控制岩层移动;根据覆岩破坏形式,将采动岩层移动分为松散岩块区和层状岩层区。揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采具有显著的重复开采和变方向传播的特征;随着工作面自上向下逐层布置回采,地表移动盆地具有向顶板侧扩展和下沉值不断累计的特点,最终形成一个整体的移动盆地。研究结果可为地表及岩层移动预测模型的建立提供依据,从而指导类似条件下煤炭资源的合理开发。     

离层注浆技术在冲击地压防治中的应用

针对华丰煤矿巨厚砾岩覆岩运动引起的冲击地压灾害现状,分析了离层注浆控制覆岩运动的作用机理,并结合矿井离层注浆工程实例,探讨了离层注浆技术在冲击危险矿井中防灾减沉的作用效果.覆岩离层通过注浆充填,可使地表减沉率达50％以上,能有效地控制离层上覆岩层的垮落运动,大大减轻了因巨厚砾岩断裂引起的冲击地压危险.作为一种积极主动治理矿井灾害的方法,离层注浆技术实现了煤矿安全绿色开采,取得了明显的经济效益和社会效益.     

Research on the relation between rock burst and movement of strata and surface

Large-scale bed separation in bending strip upside cranny strip was brought by un-consistency of overlying strata subsidence movement due to under surface mining. Different characteristic of movement and deformation of overlying strata and surface include periodic caving of bed separation interspaced along with work face mining. Conglomerate rock layer movement is the main power fountain of rock burst on the basis of locale observation. And rock burst moves periodically adapted to movement of deep conglomerate rock layer which had similar characteristic with main roof. Practice indicates this method that forecasting and prediction using correlation information of movement of strata and surface is feasible and has reference meaning for similar stope.     

急倾斜多煤层开采地表移动规律与岩层破坏特征

急倾斜多煤层开采覆岩破坏和地表移动规律不同于缓倾斜煤层开采。采用相似材料模型实验对赵各庄矿急倾斜多煤层开采进行了模拟研究。通过对7次观测数据分析,得出了不同开采阶段地表移动变形规律及岩层破坏特征。实验结果表明：地表下沉盆地具有分区沉降突变性和沉陷分布格局控制性特点,岩层的空间破坏范围随着煤层开采层数的增加和开采深度的加大而扩大,其破坏特征主要表现为累积性和突变性。     

煤矿开采岩层移动的相似模拟实验及数值分析

采用相似模型和数值分析,对倾斜煤层的开采沉陷及地表移动进行了探讨。根据相似原理进行了相似模拟实验研究;采用2D-σ有限元计算程序对岩层移动及开采沉陷进行了数值分析。得到了倾斜煤层在倾向方向上移动盆地对地表的影响范围、最大下沉点位置,地表下沉曲线,以及该煤矿的下沉系数、水平移动系数、最大下沉量,所得结果对矿井的延深设计及灾害预测具有实际的指导意义。     

综放采场上覆岩层运动模式及其控制

基于煤系地层的层状岩体结构特征 ,对长壁综放开采工作面上覆岩层的活动特点和过程进行了深入的分析 ,由此提出了上覆岩层状岩体运动的 3种基本模式 ,并对离层的类型和控制特点进行了分析。此项研究对长壁综放开采条件下地表沉陷及岩层移动的控制具有指导意义。     

采动岩层与地表移动的“四带”划分研究

基于采场覆岩"垮落—断裂—弯曲下沉—地表沉陷"一体化过程,研究了岩层破坏与移动特征。根据裂隙带内岩层裂隙发育程度的不同而导致的岩层移动差异,将裂隙带划分为块体铰接带似和连续带,提出了采空区上覆岩层的"冒落带、块体铰接带、似连续带和弯曲下沉带"的"四带"划分,采用顶板铰接结构的形成条件、岩体稳定性系数和岩层裂隙分维数给出四带划分方法。     

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。     

大埋深条件下地表沉陷规律相似模拟研究

以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律.结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区大得多的下沉盆地,并从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发,地表移动及变形采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形来描述下沉盆地的动力学状态.