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采空区上覆煤层开采层间岩层移动变形实验研究

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采矿与安全工程学报 2011年第3期28卷 430-435页

作者：冯国瑞任亚峰王鲜霞栗继祖康立勋太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学理学院山西太原030024

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... 详细信息

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.

关键词：采空区上覆煤层层间岩层移动变形实验研究

任意形状工作面开采地表移动变形预计的算法实现

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2005年第3期24卷 337-340页

作者：朱刘娟陈俊杰邹友峰焦作工学院测量工程系河南焦作454000

针对目前矿山生产的现状,对任意形状工作面开采地表移动变形的预计算法进行了研究。应用概率积分法的基本原理,结合生产实际,运用VC++语言,开发了地表移动变形预计系统。本系统采用面向对象的技术和方法进行数据组织,基于剖面线算法实... 详细信息

针对目前矿山生产的现状,对任意形状工作面开采地表移动变形的预计算法进行了研究。应用概率积分法的基本原理,结合生产实际,运用VC++语言,开发了地表移动变形预计系统。本系统采用面向对象的技术和方法进行数据组织,基于剖面线算法实现图形分割和网格的自动生成,实现了任意形状工作面开采的移动变形预计、预计结果的可视化输出。

关键词：开采沉陷预计分析移动变形

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倾斜煤层开采地表移动变形等价计算方法研究

煤炭科学技术 2020年第10期48卷 119-123页

作者：张华兴中煤科工开采研究院有限公司北京100013 中国煤炭学会煤矿开采损害技术鉴定委员会北京100013

目前关于倾斜煤层开采引起的地表移动变形计算一般是将倾斜煤层开采等价为2个水平煤层的半无限叠加或者将倾斜煤层进行水平划分的方法,计算过程存在简化。为了克服倾斜煤层开采由于计算简化带来的误差,根据计算地表点与倾斜煤层的相对... 详细信息

目前关于倾斜煤层开采引起的地表移动变形计算一般是将倾斜煤层开采等价为2个水平煤层的半无限叠加或者将倾斜煤层进行水平划分的方法,计算过程存在简化。为了克服倾斜煤层开采由于计算简化带来的误差,根据计算地表点与倾斜煤层的相对位置关系,利用开采影响传播角进行等价水平煤层转换,将倾斜煤层的移动变形计算转化为水平煤层计算,提出倾斜煤层开采地表移动变形等价计算方法,并将等价计算结果与半无限叠加开采、水平划分计算结果进行对比,分析了半无限叠加和水平划分简化计算误差产生的原因。研究结果表明:①等价计算结果与半无限开采叠加下沉量计算结果基本相同,半无限开采叠加计算存在变形计算误差表现为上、下山边界两侧拉伸与压缩变形值相同,未能充分体现变形与开采深度的密切关系;②由于煤层倾角和开采影响传播角的影响,水平划分方法下沉量、水平变形计算误差较大,煤层倾角越大误差越大,这一误差不会因水平煤层划分个数的增加而消除;③采用等价计算方法能够消除概率积分法对倾斜煤层开采地表移动变形计算的简化误差,实现计算结果与理论的完美契合。研究结果丰富了开采沉陷预计体系,对提高倾斜煤层开采地表移动变形计算精度具有一定意义。

关键词：开采沉陷倾斜煤层移动变形等价计算误差分析

煤矿老采空区覆岩移动变形监测方法分析及应用

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矿业安全与环保 2022年第4期49卷 157-162页

作者：李学良煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工生态环境科技有限公司北京100013

为准确掌握煤矿老采空区覆岩残余移动变形特征及规律,在分析不同条件下各类采空区覆岩结构特征的前提下,总结归纳了覆岩移动变形的监测对象及要点,并对目前存在的监测方法及适用性进行了简要分析,最后以条带老采空区为监测对象,采用光... 详细信息

为准确掌握煤矿老采空区覆岩残余移动变形特征及规律,在分析不同条件下各类采空区覆岩结构特征的前提下,总结归纳了覆岩移动变形的监测对象及要点,并对目前存在的监测方法及适用性进行了简要分析,最后以条带老采空区为监测对象,采用光纤—微震相结合的方法,从方案设计、数据采集、结果分析等角度对采空区覆岩移动变形进行系统研究。研究结果表明:条带老采空区覆岩移动变形处于毫米级,监测期范围内覆岩无明显移动破坏现象,覆岩结构相对稳定,光纤—微震相结合的方法可有效地对采空区覆岩移动变形进行实时监测,满足预期监测目的。

关键词：采空区覆岩移动变形监测方法光纤微震条带开采

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采深和松散层厚度对开采沉陷地表移动变形影响的数值模拟研究

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水文地质工程地质 2007年第4期34卷 88-93页

作者：刘瑾孙占法张永波山西省地质环境监测中心太原030024 太原理工大学太原030024

文章以山西霍州辛置煤矿2204工作面为试验研究基地,采用岩石破裂软件RFPA2D模拟开采沉陷过程,研究煤层采动后地表移动及变形的规律;系统地分析了采深采厚比对地表移动及变形的影响。

关键词：开采沉陷移动变形数值模拟松散层厚度采深采厚比

基于地表沉陷实测数据的覆岩内部移动变形预计方法

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科学技术与工程 2024年第22期24卷 9309-9315页

作者：何昌春赵鹏荣耀王天源夏海强东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 江西省地质资源与地下空间工程研究中心南昌330013 江西省交通科学研究院有限公司南昌330200

覆岩内部移动变形实测数据少、预计难度大、可靠性低。基于几何相似特征构建了依据地表沉陷实测数据预计覆岩内部移动变形的方法,该方法考虑了煤矿开采后覆岩移动变形导致的膨胀压缩。研究表明:预计离地表较近覆岩内部的移动变形时,可... 详细信息

覆岩内部移动变形实测数据少、预计难度大、可靠性低。基于几何相似特征构建了依据地表沉陷实测数据预计覆岩内部移动变形的方法,该方法考虑了煤矿开采后覆岩移动变形导致的膨胀压缩。研究表明:预计离地表较近覆岩内部的移动变形时,可以不考虑覆岩的膨胀压缩,而预计离开采煤层较近覆岩内部的移动变形时,需要考虑覆岩的膨胀压缩;在开采边界附近,预计覆岩内部的移动变形可以不考虑膨胀压缩,而在开采中心附近则需要考虑膨胀压缩。研究结果有助于煤矿绿色安全开采。

关键词：地表沉陷覆岩移动变形关键层膨胀

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大柳塔煤矿地表沉陷移动变形规律研究

煤矿安全 2021年第11期52卷 205-210页

作者：孙祺钰吕英华陈明浩于永宁陶亚飞高森国家能源集团神东煤炭集团公司陕西神木719315 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

以大柳塔矿为工程背景,综合运用数值模拟方法、现场资料数据分析,对大柳塔矿地表移动沉陷进行了规律研究。结果表明:由于工作面推进速度的提高,使得煤层上覆岩层的各个层次下沉的速度均得到不同程度的加快,从而使得上覆岩层的相对悬空... 详细信息

以大柳塔矿为工程背景,综合运用数值模拟方法、现场资料数据分析,对大柳塔矿地表移动沉陷进行了规律研究。结果表明:由于工作面推进速度的提高,使得煤层上覆岩层的各个层次下沉的速度均得到不同程度的加快,从而使得上覆岩层的相对悬空时间减少,所以导致了地表移动变形的集中;通过对工作面地表现场的实际测量和分析得出了地表下沉的最大速度是430 mm/d,因为地表下沉的速度大,所以从开始下沉到达到下沉的最大值所用时间较短,并且下沉量大,走向观测线上的点Z10的最大下沉量为3.959 m,并且由于下沉地区中心位置的下沉量较大,而且采区四周的下沉量在较小的范围内快速降低,下沉地区的边界十分收敛,从而导致了下沉地区的边缘非常陡峭;地表从开始下沉到接近最大下沉量所用不到6个月的时间,而且稳定时间较长,最后下沉100 mm接近10个月的时间才能达到稳定。

关键词：数值模拟地表沉陷移动变形浅部开采变形监测

厚松散层下开采覆岩及地表移动变形规律试验研究

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科学技术与工程 2023年第32期23卷 14053-14059页

作者：夏筱红魏宏涛杨伟峰徐洪远张方正中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116 中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300222

煤炭开采保障了中国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的... 详细信息

煤炭开采保障了中国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的持续变形阶段。结果表明:受采动影响厚松散层压缩导致的移动变形值在整体移动变形上占比增大;在煤层采厚2.2 m条件下,观测获得采后地表的最大下沉值为1447.6 mm,最大水平移动值为394.6 mm。研究成果对矿区工程建设用地及线路规划选址具有一定的实用意义。

关键词：移动变形厚松散层模型试验

坝下深部煤层开采坝体移动变形规律的数值模拟

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煤矿安全 2022年第4期53卷 202-208,215页

作者：张峰秦洪岩题正义山西工程技术学院采矿工程系山西阳泉045000 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 华北科技学院北京101601

针对坝体下深部煤层综放开采坝体结构小、煤层埋藏深度大,坝体结构高度与煤层埋藏深度比值较大,常规方法难以推算坝体结构的移动变形规律的问题,提出将地表和坝体结构的移动变形分开研究,定量分析地表移动变形下坝体结构的移动变形,获... 详细信息

针对坝体下深部煤层综放开采坝体结构小、煤层埋藏深度大,坝体结构高度与煤层埋藏深度比值较大,常规方法难以推算坝体结构的移动变形规律的问题,提出将地表和坝体结构的移动变形分开研究,定量分析地表移动变形下坝体结构的移动变形,获取了坝体结构随工作面不同推进长度下的移动变形规律,建立了坝下深部煤层开采坝体结构局部放大的时空序列反演机制。以某矿坝下工作面开采为例,研究结果表明:数值模拟得到坝体的最大下沉值为7.17 m,与实测结果7.077 m相比,绝对误差为0.093 m。

关键词：坝体深部煤层移动变形数值模拟局部放大