开采方案对地表移动影响的数值模拟

以淮南矿区某采区煤层开采为研究对象,采用非线性大变形FLAC程序,对不同开采方案引起的地表移动和对地面防汛堤坝的移动变形状况进行了数值模拟.结果表明,走向方向的无煤柱开采和倾斜方向煤层区段间正台阶顺序开采为最优开采方案,此时堤坝处于下沉曲线的均匀下沉区,维护工程量小,有利于巷道布置和生产接替.并获得了地表移动和变形的有关参数,为煤矿生产和堤坝的稳定加固提供了科学依据.     

厚松散层开采条件下概率积分法参数的求取

松散层厚度对地表移动规律有重要影响,厚松散层对地表下沉的影响与薄松散层开采条件下的地表下沉差别较大。某矿因松散层较厚且受到开采衔接影响,多年来未取得充分采动开采条件下地表移动相关参数,影响了该矿"三下"开采方案设计的决策。在地表观测数据的基础上,运用正交设计试验,采用离散元数值模拟方法,以地表最大下沉值为反演指标,反演岩体力学参数,以弥补实验室测得岩石试件力学参数与现场差别较大的不足。根据反演结果,模拟该矿初次采动和重复采动条件下地表移动结果,从而求取地表移动概率积分法参数。     

厚松散层开采条件下地表沉陷数值模拟分析

在厚松散层开采条件下,地表移动变形有自身的特点和变形规律。根据巨厚松散层下矿区的地质采矿条件,采用FLAC3D程序数值模拟软件,得到了100~350m不同厚松散层厚度条件下岩层垂直位移云图及地表下沉曲线。探讨了地表最大下沉值W、下沉系数q与松散层厚度之间的关系,分析了厚松散层开采条件下地表移动变形的特殊规律,并从岩层与地表移动变形机理方面进行了解释,进而得到了特定矿区厚松散层开采条件下沉陷规律。     

巨厚松散层下深部宽条带开采地表移动规律

为了研究巨厚松散层下深部宽条带开采时松散层厚度变化与地表移动规律及下沉系数的关系,根据某矿具体的地质采矿条件,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了巨厚松散层下深部宽条带开采数值模型,模拟给出了不同松散层厚度时的地表下沉、水平移动等值线图及其最大值,回归分析得出了相应函数关系式,并分析其原因.研究表明,1) 巨厚松散层下深部宽条带开采地表不易形成波浪型下沉盆地.2) 地表下沉系数q条随松散层厚度h 占采深H 比例的增大以线性关系增大,表达式为:q条＝0.162(h/H)+0.085.3)原因为:松散层的采动程度不同于基岩,为有流变性的松散介质.通过实例验证,结论可以满足工程要求.     

厚松散层下开采地表移动预计及岩移参数分析

厚松散层薄基岩下开采引起的地表移动规律及地表移动参数，有其明显的自身特点和规律。在厚松散层地层结构条件下，可将其视为随机介质，采用概率积分法预计地表移动变形。针对永夏矿区和焦作矿区内赋存有巨厚松散层的地层条件，以地表移动实测资料为基础，用数学方法分析了巨厚松散层薄基岩下开采地表移动特征及地表移动参数，并得出了地表移动参数与地质采矿条件这间的函数关系式。     

条带开采煤柱留设对地表建筑物的影响分析

利用数值模拟模型对薄基岩条带开采时所留设的煤柱进行研究,深入分析了不同煤柱尺寸对地表移动变形及地表建筑物的影响,揭示了地表各变形参数与留设煤柱宽度的关系,以及影响地表移动变形的主要因素和对地表建筑物造成的影响,为工程实践提供了理论依据。     

厚松散层下开采沉陷预测模型的研究及应用

根据岩层移动分层传递的观点,以综采面支承压力分布规律研究成果为基础,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下煤层开采沉陷预测模型.并利用该模型预测了谢桥矿8#煤层和6#煤层不同深度、不同工作面宽度的2个工作面开采沉陷值,得出相应的结论.     

近厚松散层开采煤层底板采动破坏研究

以祁东煤矿7131工作面为例,采用FLAC3D模拟了厚松散层覆盖下的煤层开采底板破坏特征,并与经验公式计算结果进行对比分析。结果显示:厚松散层覆盖下的煤层底板岩层由于受到上覆高自重应力的影响,破坏深度和形式与基岩覆盖下煤层开采存在一定的差异。     

井工开采条件下地表坡度对地表移动变形的影响研究

开采引起的移动与变形受到多种因素影响,但目前还没有一种理论或方法能完全适用于不同地形区域的移动与变形预计。特别是山区地表移动与变形,受地形因素影响,至今仍没有完全掌握其规律。因此研究地表坡度对地表移动变形的影响有利于更全面认识山区开采诱发的地表移动与变形的规律及特征。     

厚松散层下矸石充填开采地表移动规律研究

为分析厚松散层下矸石充填开采地表移动规律,采用FLAC3D数值模拟软件,利用正交均匀设计试验校正室内岩样力学参数,分别建立不同松散层厚度条件下矸石充填开采数值计算模型.通过对相同基岩层厚度、不同松散层厚度条件下与相同采深、不同松散层厚度条件下矸石充填开采地表移动规律的研究得出:①在相同基岩层厚度的条件下,随着松散层厚度的增大,矸石充填开采地表最大下沉量、最大水平移动以及主要影响角正切均增大;②厚松散层下充填开采地表下沉系数随松散层厚度与采深之比呈线性递增;③采深是厚松散层下矸石充填开采地表移动范围的主要影响因素,而松散层厚度对地表移动范围的影响较小.     

厚冲积层急倾斜煤层群开采重复采动下的开采沉陷

针对新集三矿急倾斜煤层开采复杂的采矿地质条件,运用求解非线性大变形问题有限差分法 (FLAC),对不同开采方案所引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究;实验表明,煤层区段间正台阶顺序开采较为有利.区段间相互影响小,地表受采动损害小,有利于巷道布置.运用实验室相似模型试验方法对煤层开采引起的岩体移动和地表沉陷的基本规律进行了研究,发现地表处出现了水平移动的“指向异化”;而岩层土与表土层界面处出现了水平移动指向上山方向“指向同化”.综合模型试验和数值模拟的结果,总结出了新集三矿急倾斜煤层开采重复采动所引起的厚冲积层岩体移动基本特征和地表沉陷的相关参数.     

堤体下采煤技术研究

应用实地观测的方法对开采引起的堤坝的移动变形、堤坝产生突然沉陷的可能性及开采引起的堤坝裂缝的发育等专门问题作了研究。研究结果表明:受采动影响的堤坝距开采煤层的距离大于两倍的导水裂缝带高度时,堤坝具有整体、缓慢沉陷的特点,不会产生突然沉陷;堤体内部不会产生裂缝,仅存在疏松带;堤体表面的裂缝发育到一定深度后尖灭。还提出了裂缝位置及发育深度的计算公式,列举了堤坝下采煤的一个实例。     

彭庄煤矿厚表土层下采场矿压规律分析

通过对彭庄煤矿首采工作面的现场观测,基本掌握了在厚表土层下采场的受力特点、受力范围和矿压显现的规律、初次来压、周期来压步距,对整个巨野煤田及同类矿井的支护设计和设备选型提供了依据.     

彭庄煤矿厚表土层下采场矿压规律分析

通过对彭庄煤矿首采工作面的现场观测，基本掌握了在厚表土层下采场的受力特点、受力范围和矿压显现的规律、初次来压、周期来压步距，对整个巨野煤田及同类矿井的支护设计和设备选型提供了依据。     

厚层状复合顶下综采工艺分析

复合顶板下层软岩极易失稳,按常规的顶板控制措施开采不仅易发生安全事故,而且开采出的煤含矸率高,应用岩石破断分析系统(RFPA2D),通过数值模拟总结出复合顶板离层、冒落、垮落的特征和规律,从原煤生产的源头上采取切实有效的措施,以合理的顶板支护方式与回采工艺,确定出合理的开采层位,不断降低煤炭资源的含矸率及灰分,实现煤炭清洁生产.     

中厚煤层大采高回采工艺探讨

在煤矿开采中,大采高回采工艺的实施不仅能够有效提升煤矿回采率和开采速度,也能够有效降低煤矿回采成本。该文以东曲煤矿28204工作面为例,对中厚煤层工作面进行了分析,阐述了回采工艺,论述了大采高工作面的特点及支护设计。     

厚煤层综放开采地表移动变形规律研究

为掌握厚煤层综放开采地表移动变形规律,高河煤矿在E1302工作面上方设置了地表移动观测站。通过对观测资料的分析与研究:给出了厚煤层综放开采条件下地表沉降曲线和最大移动变形值;求取了该矿地质采矿条件下地表岩移预计参数和角值参数;揭示了厚煤层综放开采条件下地表移动变形规律和特点。     

厚冲积层下开采地表移动分析

本文应用弹塑性力学理论及有限力学变形理论 ,研究了厚冲积层下开采地表移动的机理与移动量计算问题 ,对有效地控制地下开采损害具有重大指导作用。     

浅谈厚煤层错层位巷道布置采煤法

能源资源是发展生产、保障人民生活的重要物质基础。随着社会发展、科技进步和人口的增长,化石能源的消耗速度也越来越快。因此,最大限度地节约与综合利用能源已是矿业乃至科学技术发展的明显趋势。论文通过对错层位巷道布置采煤法的介绍,阐明了该采煤法对提高煤炭回采率所具有的重要意义。     

厚冲积层大采深村庄下综放开采实践

2608－2工作面是鹤壁煤电公司首例村庄下大强度综采放顶煤开采工作面,该工人面采前进行了可行性研究,开采过程中对地表移动变形规律及对地面村庄民房破坏情况进行了观测和监测,同时为搞好工农关系采取了支付受破坏严重民房租赁费的办法,使村庄下综放开采得以顺利实现,取得了很好的经济效益和社会效益。