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薄基岩条带开采覆岩与地表移动数值模拟研究

煤田地质与勘探 2004年第3期32卷 18-21页

作者：杨伟峰隋旺华中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008

通过数值模拟模型 ,分析了薄基岩条件下条带开采引起的覆岩破坏机理、地表的下沉和水平变形等移动变形值 ,揭示了薄基岩条带综放开采引起的上覆岩土层的应力场、位移场及地表的移动变形规律。

关键词：薄基岩条带开采数值模拟

薄基岩大断面切眼超长锚杆锚索联合支护技术研究

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煤炭工程 2013年第7期45卷 36-38,41页

作者：李季刘洪涛王志刚张浩中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

针对赵固二矿1105大采高工作面切眼矿压显现剧烈、围岩变形大、难以维护等问题,以理论分析、数值模拟和现场试验为主要研究方法,对切眼支护参数进行优化设计。结果表明,常规锚杆锚索联合支护无法锚固到稳定岩层内;而采用新型的5m超长锚... 详细信息

针对赵固二矿1105大采高工作面切眼矿压显现剧烈、围岩变形大、难以维护等问题,以理论分析、数值模拟和现场试验为主要研究方法,对切眼支护参数进行优化设计。结果表明,常规锚杆锚索联合支护无法锚固到稳定岩层内;而采用新型的5m超长锚杆和锚索联合支护,切眼围岩变形得到了较为明显的控制,顶板下沉量由212mm降低到170mm,变形速率大大降低,两帮片帮程度明显较小。

关键词：薄基岩大采高大断面切眼超长锚杆数值模拟

薄基岩大采高综采工作面煤壁片帮治理技术研究

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煤炭工程 2014年第10期46卷 121-123页

作者：靳勇斗晋煤集团晋圣公司山西晋城048000

文章针对赵固二矿2011工作面煤壁片帮情况,从煤质特性、地质因素和基岩厚度角度,分析了煤壁片帮严重的原因,采用了煤层注水、及时支护、加快工作面推进速度等措施,有效缓解了煤壁片帮情况,并对于工作面出现煤块大、处理耗费时间等问题,... 详细信息

文章针对赵固二矿2011工作面煤壁片帮情况,从煤质特性、地质因素和基岩厚度角度,分析了煤壁片帮严重的原因,采用了煤层注水、及时支护、加快工作面推进速度等措施,有效缓解了煤壁片帮情况,并对于工作面出现煤块大、处理耗费时间等问题,从割煤工艺角度,采用"4+2"割煤工艺治理片帮技术,实践表明,该技术在防治煤壁片帮取得很好的效果,为防片帮技术提供了新的思路。

关键词：薄基岩大采高防片帮 “4+2”割煤工艺

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薄基岩第四系含水层保水开采技术

煤炭科学技术 2015年第4期43卷 119-122页

作者：张连海开滦(集团)蔚州矿业有限责任公司河北蔚县075700

为实现矿井安全生产和水资源保护,针对蔚县煤田兴源矿区基岩薄且第四系含水层直接接触基岩的特点,通过钻孔探测煤层上方基岩厚度、分布范围及第四系底部砂砾岩含水层富水性,计算垮落带及导水断裂带发育高度,确定了采高2.0、2.5与3.0 m... 详细信息

为实现矿井安全生产和水资源保护,针对蔚县煤田兴源矿区基岩薄且第四系含水层直接接触基岩的特点,通过钻孔探测煤层上方基岩厚度、分布范围及第四系底部砂砾岩含水层富水性,计算垮落带及导水断裂带发育高度,确定了采高2.0、2.5与3.0 m时的防水安全煤(岩)煤柱高度分别为53、56和64 m,最终提出了分段限制采高、分段控制断裂带高度和分段留设防水安全煤(岩)柱的分段保水开采技术。该技术成功实现了兴源矿6402工作面薄基岩下安全回采和第四系含水层水资源保护,效益显著,对类似该矿区地质条件水体下安全保水采煤提供了丰富的成功经验。

关键词：侏罗系煤田薄基岩第四系含水层保水开采

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薄基岩采场覆岩运动规律及压架防治技术研究

煤炭工程 2021年第12期53卷 103-107页

作者：张冯张华磊涂敏安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001

基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩... 详细信息

基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩风氧化带注浆加固技术并成功进行了工业性试验。研究表明:对于单承载层结构随工作面的推进,由于支架的受力过大无法承受上部岩层传递的载荷,工作面极易出现突水压架事故;采场覆岩的双承载层结构可以阻断上覆岩层的应力传递,降低工作面压架的风险;基于研究结果,对顾北矿1512(3)工作面风氧化带采用了整体注浆加固的方法,在采场上方构建一个有效的高位承载层,减小了作用于液压支架的荷载,降低了矿压显现的剧烈程度,确保了工作面的安全开采,研究结果为类似工况条件下的突水压架防治问题提供了一定的参考。

关键词：薄基岩承载层突水压架注浆加固

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薄基岩工作面防治水措施及安全回采实践

煤矿安全 2009年第7期40卷 43-45页

作者：王福清张燕青王宝韩昌强皖北煤电集团公司百善煤矿安徽淮北235154

介绍百善煤矿提高回采上限后的6122工作面在含水层下薄基岩顶板安全回采所采取的防治水措施,并针对生产中出现的问题解决方案,取得了很好的效果,为类似条件的工作面安全开采提供参考。

关键词：含水层下薄基岩安全回采

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薄基岩破碎顶板窄煤柱综采面安全回采技术

煤炭技术 2016年第11期35卷 33-35页

作者：李春元袁向涛中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 河南能源化工集团焦煤公司赵固一矿河南新乡453634

为解决薄基岩破碎顶板窄煤柱综采面煤壁易片帮、顶板易冒顶、剧烈周期来压频繁等问题,结合薄基岩顶板的破断特征,研究了关键层对长、短周期来压的作用机理,提出了应用注浆加固技术、延长超前支护距离、密集支柱、超前预注化学浆、加强... 详细信息

为解决薄基岩破碎顶板窄煤柱综采面煤壁易片帮、顶板易冒顶、剧烈周期来压频繁等问题,结合薄基岩顶板的破断特征,研究了关键层对长、短周期来压的作用机理,提出了应用注浆加固技术、延长超前支护距离、密集支柱、超前预注化学浆、加强支护等安全回采技术。

关键词：薄基岩注浆加固回采技术

薄基岩下开采的水文地质与工程地质特征研究 ——以潘谢矿区为例

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薄基岩下开采的水文地质与工程地质特征研究 ——以潘谢矿区为例

作者：董明安徽理工大学

学位级别：硕士

潘谢矿区为安徽淮南煤田的主体部分,煤系地层被新生界松散层所覆盖。在浅部煤炭资源开采过程中,既受到新生界底部含水层的影响,同时也与基岩面起伏程度、风化带性质、煤层顶板岩性结构以及薄基岩的富水性等诸多因素有关。上提工作面在... 详细信息

潘谢矿区为安徽淮南煤田的主体部分,煤系地层被新生界松散层所覆盖。在浅部煤炭资源开采过程中,既受到新生界底部含水层的影响,同时也与基岩面起伏程度、风化带性质、煤层顶板岩性结构以及薄基岩的富水性等诸多因素有关。上提工作面在开采过程中,常发生压架事故,给矿山安全生产带来威胁。为此,论文在查阅国内外文献资料的基础上,以潘谢矿区薄基岩下煤层开采为对象,通过系统整理与分析基础资料,开展了水文地质与工程地质条件研究,获得以下的认识与结果：(1)研究了古地形特征、新生界底部沉积物特征,建立了新生界底部沉积物的沉积模式,揭示了洪积、坡积以及河流沉积物特征。结果表明：潘集矿区为富水性中等～强的砂砾层组成,为浅部开采主要充水含水层之一;而张谢矿区则以隔水性良好的“红层”为主,富水性程度为弱～极弱。(2)通过对薄基岩风化带厚度、岩性组分、水文地质参数以及覆岩的工程力学特征分析,影响薄基岩开采的关键因素为：煤层顶板岩性及结构组合、构造与裂隙发育程度以及岩石的风化程度;(3)顶板砂岩裂隙水以静储量形式存在,涌水量具有衰减性变化特点,空间上具有不均匀性。(4)依据“压架子”水文地质和开采条件分析,建立了潘集与张谢矿区两种压架子模式,为下一步薄基岩煤层安全开采提供了参考。

关键词：潘谢矿区薄基岩底部沉积物覆岩结构压架事故

薄基岩预采条带顶分层剩余凹凸型厚煤体采煤方法研究

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薄基岩预采条带顶分层剩余凹凸型厚煤体采煤方法研究

作者：付彪山东科技大学

学位级别：硕士

三下开采中顶分层条带开采所留设的煤柱,对于控制地表移动变形起到较好效果,顶分层煤柱与下分层煤层组成的特殊回采环境,在纵向剖面上呈现为“凹凸型”的煤体。当经济技术条件成熟,需将煤炭资源全部回采时,凹凸型煤体内应力异常分布影... 详细信息

三下开采中顶分层条带开采所留设的煤柱,对于控制地表移动变形起到较好效果,顶分层煤柱与下分层煤层组成的特殊回采环境,在纵向剖面上呈现为“凹凸型”的煤体。当经济技术条件成熟,需将煤炭资源全部回采时,凹凸型煤体内应力异常分布影响着下分层安全回采。本文以金桥煤矿为工程背景,通过理论分析、经验计算、数值模拟、现场观测等方法,对薄基岩下凹凸型煤体进行相关研究,完成1308工作面顺槽位置与采煤工艺选择,并完成现场矿压观测工作,通过现场工业性试验验证凹凸型煤体采煤方法选择是否合理。(1)采用经验公式、基于关键层位置预计方法以及工程类比法等,计算凹凸型煤体回采后导水裂隙带发育高度,为安全起见取最大值,从而获得导水裂隙带发育高度为50m,补充勘探后显示薄基岩处有较厚黏土层,可保证回采期间安全。(2)通过力学模型分析得凹凸型煤体应力分布状况,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,受附加载荷叠加影响最小;为减弱附加载荷对工作面支架影响,下煤层工作面采高应选小,考虑综采放顶煤工艺。(3)UDEC数值模拟方案结果对比表明,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,采场整体支架工作阻力较其他布置方式小,此时导水裂隙带高度同样最小为42.55m;凹凸型煤体选择综采放顶煤及分层开采时,支架工作阻力相对较小,阻力分布也相对均匀,采用大采高综采工艺时,导水裂隙带发育较大,不利于导水裂隙带的控制,而分层开采与综采放顶煤开采导高发育基本一致,根据巷道掘进量及工艺复杂程度,最终选择综采放顶煤工艺。(4)由现场矿压实测结果分析,工作面整体支架工作阻力大体呈马鞍形,工作面中部(顶分层采空区下)与两端顺槽处相对较低;随工作面推进速度加快,实体煤下与顶分层采空区下支架阻力均减小,但顶分层采空区下支架工作阻力受推进速度变化更加显著;因采用综采放顶煤工艺回采,周期来压相对缓和,周期来压步距平均为18.7m,总体动载系数为1.12;整体支架前柱利用率(79.89%)较高接近80%,开采过程中工作面无涌水事故发生。综上表明工作面顺槽位置选择、采煤工艺及支架选择效果较好。

关键词：薄基岩凹凸型煤体两带高度采煤方法矿压观测