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Deformation effect of lateral roof roadway in close coal seams after repeated mining 被引量:2
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作者 Xie Jianlin Xu Jialin +2 位作者 Wang Feng Guo Jiekai Liu Donglin 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第5期597-601,共5页
This paper analyzed the deformation mechanism in lateral roof roadway of the Ding Wu-3 roadway which was disturbed by repeated mining of close coal seams Wu-8 and Wu-10 in Pingdingshan No. 1 Mine. To determine the str... This paper analyzed the deformation mechanism in lateral roof roadway of the Ding Wu-3 roadway which was disturbed by repeated mining of close coal seams Wu-8 and Wu-10 in Pingdingshan No. 1 Mine. To determine the strata disturbance scope, the strata displacement angle was used to calculate the protection pillar width. A numerical model was built considering the field geological conditions. In simulation, the mining stress borderline was defined as the contour where the induced stress is 1.5 times of the original stress. Simulation results show the mining stress borderline of the lateral roadway extended 91.7 m outward after repeated mining. Then the original stress increased, deforming the road- way of interest. This deformation agreed with the in situ observations. Moreover, the strata displacement angle changed due to repeated mining. Therefore, reselection of the displacement angle was required to design the protective pillar width. Since a constant strata displacement angle was used in traditional design, the orooosed method was beneficial in field cases. 展开更多
关键词 repeated mining Mining stress borderline strata displacement angle Lateral roof roadway Protective pillar
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煤层采动对天然气井水泥环影响规律 被引量:1
2
作者 王旭东 武书军 +4 位作者 任玺宁 张燊 杨胜利 翟瑞昊 马瑜谦 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期35-45,共11页
我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况,传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响,不仅极大地降低了生产效率,且造成了资源浪费。为了解决这一难题,以新街煤矿为工程背景,采取留设天然气走廊方式保护天然气井以实现煤与天然气同时开... 我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况,传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响,不仅极大地降低了生产效率,且造成了资源浪费。为了解决这一难题,以新街煤矿为工程背景,采取留设天然气走廊方式保护天然气井以实现煤与天然气同时开采。水泥环作为保护天然气井套管的保护层,其完整性直接影响套管的稳定。多煤层重复采动条件下所造成的覆岩运移使得水泥环在局部区域损伤,造成套管破裂甚至毁坏导致天然气泄漏。因此研究煤层采动下水泥环应力演化规律、失稳形态及位置尤为重要。制备水泥石标准试件,设置常温与大埋深时不同温度对照组研究水泥石力学强度以及破坏特征。结果表明:高温情况下水泥环抗压强度显著提高,且主要破坏形式为剪切破坏,应重点关注水泥环在采动影响下环身剪切应力峰值强度。数值分析天然气井水泥环在采动影响下环身位移弯曲规律、应力演化特征、塑性区分布区域。结果表明:由于煤层回采形成采空区导致上覆岩层运移,且气井两侧工作面交替开采使水泥环处于向左侧弯曲变形再向中轴回正的过程,导致煤层及顶底板处以及井口处出现扭曲现象,使得剪切应力主要集中于井口以及煤层与顶底板位置,更易出现应力集中导致破坏水泥环的完整性。因此为了保证天然气井套管安全生产,需要在地表以及煤层处水泥环进行加固,保证水泥环的稳定性。 展开更多
关键词 煤与天然气共采 水泥环完整性 多煤层重复采动 覆岩运移 应力演化规律 剪切破坏 套管加固
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煤矿多煤层重复采动所致地表移动与建筑损坏分析 被引量:17
3
作者 刘书贤 魏晓刚 +1 位作者 张弛 麻凤海 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期59-65,共7页
为了研究矿山高频次高强度重复开采下地表移动变形与建筑物损坏的演化过程,以七台河矿业精煤集团胜利煤矿一采区十二井为研究背景,采用基于概率积分法的煤矿采动地表移动变形的预计分析方法,建立煤矿采动地表移动变形预测模型,通过选取... 为了研究矿山高频次高强度重复开采下地表移动变形与建筑物损坏的演化过程,以七台河矿业精煤集团胜利煤矿一采区十二井为研究背景,采用基于概率积分法的煤矿采动地表移动变形的预计分析方法,建立煤矿采动地表移动变形预测模型,通过选取适当模型参数、理论分析与现场调查相结合的方法,探讨重复强开采条件下地表移动诱发建筑物裂缝的成因机制。对比理论分析与现场调研结果可知:高频次高强度的重复开采活动削弱了煤柱稳定性,导致采空区上覆岩层移动变形破坏加剧,增大了原有的地表下沉趋势。 展开更多
关键词 采动应力 开采沉陷 覆岩移动 重复采动 抗震性能
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重复采动下覆岩移动相似模拟实验研究 被引量:11
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作者 孙学阳 寇规规 +2 位作者 李鹏强 付恒心 李成 《煤炭技术》 CAS 2018年第9期12-14,共3页
以某矿倾斜煤层为研究对象,采用相似材料模拟实验的方法研究了特厚煤层重复采动下覆岩移动变形规律。结果表明:重复采动倾斜煤层,观测点垮落变形前下沉最大值为0.8 m,水平变形最大值为0.4 m;当覆岩下沉值超过0.8 m,上覆岩体在重力作用... 以某矿倾斜煤层为研究对象,采用相似材料模拟实验的方法研究了特厚煤层重复采动下覆岩移动变形规律。结果表明:重复采动倾斜煤层,观测点垮落变形前下沉最大值为0.8 m,水平变形最大值为0.4 m;当覆岩下沉值超过0.8 m,上覆岩体在重力作用下垮落。 展开更多
关键词 相似材料模拟 覆岩移动 重复采动
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弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型研究及应用 被引量:17
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作者 郭文兵 韩明振 +1 位作者 杨伟强 马志宝 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-10,共10页
弱胶结地层重复采动条件下的地表沉降特征对西部弱胶结矿区煤炭资源安全高效开采与生态修复具有十分重要的意义。采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场监测等方法,对弱胶结地层矿区重复采动条件下的覆岩运移规律及地表沉降模型进行... 弱胶结地层重复采动条件下的地表沉降特征对西部弱胶结矿区煤炭资源安全高效开采与生态修复具有十分重要的意义。采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场监测等方法,对弱胶结地层矿区重复采动条件下的覆岩运移规律及地表沉降模型进行了研究,并进行了工程应用。通过理论分析探讨了弱胶结岩石的碎胀性特征及重复采动覆岩运移对地表沉降的影响机制,建立了“弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型”,其中弱胶结岩石的碎胀系数、下层煤的采厚均与弱胶结地层重复采动地表最大下沉值之间呈线性关系。通过相似模拟、数值模拟分析了弱胶结地层重复采动覆岩与地表沉降特征。研究结果表明:弱胶结地层初次采动和重复采动覆岩离层高度发育规律基本一致,均呈现阶梯状上升;重复采动地表下沉曲线呈非对称性分布,最大下沉值偏于开切眼侧的规律;并给出了初次采动和重复采动后的覆岩最高发育高度、地表最大下沉值和地表下沉系数。采用已建立的地表最大沉降模型对现场地表最大下沉值进行预测,地表最大沉降模型预计值与工作面回采过程中现场实测值相近,验证了“弱胶结地层重复采动条件下地表最大沉降模型”的合理性,同时工作面回采结束后的地表最大下沉预计值可为现场实际工作提供参考依据。 展开更多
关键词 弱胶结地层 重复采动 碎胀系数 地表沉降 下沉系数 沉降模型
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浅埋大采高煤层群开采覆岩结构及矿压特征分析 被引量:16
6
作者 黄克军 黄庆享 +2 位作者 赵萌烨 廖敬龙 张元振 《煤炭工程》 北大核心 2017年第4期70-73,共4页
以神南矿区部分浅埋区域4-2和5-2两层大采高煤层开采为工程背景,通过物理相似模拟实验研究了上、下煤层重复采动时工作面覆岩的垮落特征及覆岩关键层结构,得出了浅埋煤层群起主要岩层控制的覆岩分别为直接顶关键层、下煤层有效关键层(组... 以神南矿区部分浅埋区域4-2和5-2两层大采高煤层开采为工程背景,通过物理相似模拟实验研究了上、下煤层重复采动时工作面覆岩的垮落特征及覆岩关键层结构,得出了浅埋煤层群起主要岩层控制的覆岩分别为直接顶关键层、下煤层有效关键层(组)、上煤层已扰动关键层,并分别对其结构特点进行分析。此外,还结合了该区域单一煤层及煤层群工作面矿压现场实测数据对比分析结果,总结出了较单一浅埋煤层开采,煤层群开采过程中周期来压步距相对较小,来压强度大的基本矿压特征,对该区域煤层的安全、高效回采具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 浅埋煤层群 覆岩结构 重复采动 矿压分析
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重复采动引发矿震的机理探讨及灾害控制 被引量:26
7
作者 姜福兴 姚顺利 +4 位作者 魏全德 王富奇 郝迎格 王英德 冯宇 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期349-355,共7页
基于重复采动下巨厚岩层失稳仍引发大能量矿震的特点,通过分析重复开采中上覆岩层的冒落和移动规律,研究巨厚岩层关键块体的结构形态、在不同区域的受力情况以及断裂失稳特点,得出重复采动引发矿震的机理:一是采高增加造成采空区上方顶... 基于重复采动下巨厚岩层失稳仍引发大能量矿震的特点,通过分析重复开采中上覆岩层的冒落和移动规律,研究巨厚岩层关键块体的结构形态、在不同区域的受力情况以及断裂失稳特点,得出重复采动引发矿震的机理:一是采高增加造成采空区上方顶板"活化",导致原铰接平衡岩层结构发生滑落或剪切失稳,引发矿震;二是顶板岩层移动线外扩,导致边界区域岩层在平面和高度方向活动范围增加,造成高应力集中区巨厚岩层大范围失稳,引发强烈矿震。依据矿震诱发冲击机理,通过优化工作面开采设计、降低对危险区域的扰动和优化巷道围岩结构强度,有效地保证了被解放层采场的作业安全,实现了"有震、无灾"的控制目标。 展开更多
关键词 重复采动 巨厚岩层 失稳 矿震 灾害控制
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极近距离煤层重复采动矿压显现规律 被引量:9
8
作者 张宏伟 赵象卓 +1 位作者 韩军 王宏生 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第2期225-231,共7页
为深入研究极近距离煤层重复采动矿压显现规律,以六家煤矿SⅡN26-7工作面为研究对象,采用数值模拟、相似材料模拟试验和现场监测的方法,对围岩应力、覆岩运动规律、工作面超前采动影响范围进行分析.研究结果表明:在上部6-6煤层开采的影... 为深入研究极近距离煤层重复采动矿压显现规律,以六家煤矿SⅡN26-7工作面为研究对象,采用数值模拟、相似材料模拟试验和现场监测的方法,对围岩应力、覆岩运动规律、工作面超前采动影响范围进行分析.研究结果表明:在上部6-6煤层开采的影响下,SⅡN26-7工作面超前支承压力峰值降低了7 MPa;顶板初次垮落步距和周期来压步距与开采6-6煤层相比减小了13.5 m和7.3 m,应力峰值距煤壁距离减小了4 m,应力集中系数降低了0.5;工作面超前采动影响范围为35 m;极近距离煤层重复采动,工作面超前支承压力、顶板来压步距均有降低,矿压显现强度有所减弱. 展开更多
关键词 极近距离煤层 重复采动 顶板运动规律 围岩应力 超前采动影响范围
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重复采动影响下采场坚硬覆岩离层水涌水致灾机制研究进展 被引量:6
9
作者 徐德金 邵德盛 +1 位作者 聂建伟 陈海军 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第23期75-79,共5页
采场覆岩离层水水害是一种新型水害类型,迄今为止对其认识不是十分清楚。为了更好地对其进行研究,对该领域已有的研究成果进行梳理分析。首先,对9个典型的离层水水害事例进行整理、总结,得出5个方面的共同特征,分别是坚硬覆岩、多煤层... 采场覆岩离层水水害是一种新型水害类型,迄今为止对其认识不是十分清楚。为了更好地对其进行研究,对该领域已有的研究成果进行梳理分析。首先,对9个典型的离层水水害事例进行整理、总结,得出5个方面的共同特征,分别是坚硬覆岩、多煤层或单煤层分层开采所引起的重复采动、离层区具有充沛的补给来源、积水离层带与采场之间存在隔水层形成封闭水体、具有冲击地压等诱发因素。其次,根据前人对离层水突水机制的阐述过程,总结出5种揭示离层水突水的观点,并基于物理场的角度把这5种观点归纳成3类:渗流场的单独作用、应力场的单独作用、渗流场和应力场的耦合作用。最后,指明了离层水害领域中5个研究重点,并展望了发展方向。 展开更多
关键词 重复采动 上覆岩层 离层水 涌水 水害
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煤层群下行开采煤柱应力传递规律 被引量:24
10
作者 李胜 周利峰 +2 位作者 罗明坤 董华东 祁晓鑫 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期661-667,共7页
为研究煤层群开采过程中遗留煤柱应力传递规律,防治下煤层开采中上部煤柱应力传递形成应力集中引起的矿井动力灾害.采用理论研究与数值模拟的方法对煤柱的应力传递规律进行研究.应用土力学原理对集中应力和线性应力在岩体中垂直近似传... 为研究煤层群开采过程中遗留煤柱应力传递规律,防治下煤层开采中上部煤柱应力传递形成应力集中引起的矿井动力灾害.采用理论研究与数值模拟的方法对煤柱的应力传递规律进行研究.应用土力学原理对集中应力和线性应力在岩体中垂直近似传递规律公式进行推导;运用FLAC3D软件对同忻矿8104工作面区段煤柱应力状态及上覆侏罗系煤柱应力传递规律进行数值模拟,对不同宽度以及不同应力场条件下煤柱应力传递规律进行分析.研究发现,煤柱应力垂直传递受到自身宽度、埋深、采高和煤层倾角的影响,同时还受下部采空区的影响.8104工作面准备完成后煤柱所受应力较高,工作面前方应力升高区近100 m,工作面推进到550 m时矿压显现较严重,对工作面安全作业威胁较大,煤柱应力升高主要是由上部采空区煤柱应力传递及采空区悬顶面积过大所引起. 展开更多
关键词 重复采动 区段煤柱 应力传递 矿压显现规律 FLAC^3D
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巨厚岩层下重复采动采场支承压力分布规律数值分析
11
作者 曲华 张培鹏 +1 位作者 王伟东 许丽娜 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期166-169,共4页
以鲍店煤矿10采区为背景,利用UDEC数值软件,研究高位硬厚岩层下近距离煤层开采超前支承压力及硬厚岩层底部应力变化规律。结果表明:上煤层开采时,超前支承压力及影响范围在硬厚岩层破断前达到最大值,硬厚岩层破断后,超前支承压力峰值呈... 以鲍店煤矿10采区为背景,利用UDEC数值软件,研究高位硬厚岩层下近距离煤层开采超前支承压力及硬厚岩层底部应力变化规律。结果表明:上煤层开采时,超前支承压力及影响范围在硬厚岩层破断前达到最大值,硬厚岩层破断后,超前支承压力峰值呈周期性变化,变化范围较小,在硬厚岩层底部离层空间两端出现应力集中现象。下煤层开采时,超前支承压力集中程度高于上煤层工作面,在应力峰值外侧未趋于稳定,出现波浪形变化,硬厚岩层底部未形成显著的应力集中现象。 展开更多
关键词 巨厚岩层 重复采动 应力集中 数值模拟
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复杂特厚煤层重复开采条件下上覆岩层变形数值模拟分析 被引量:2
12
作者 荣海 张宏伟 +2 位作者 韩军 高照宇 韩朝宇 《煤炭与化工》 CAS 2014年第1期36-39,共4页
针对采矿工程所处地质环境往往具有较强的非均质特性和复杂性,难以对复杂特厚煤层重复开采条件下上覆岩层的变形特征进行明确解释的问题,以抚顺矿业集团老虎台矿井田东部原生煤体区域为实例,采用MIDAS&FLAC3D数值模拟方法,研究复杂... 针对采矿工程所处地质环境往往具有较强的非均质特性和复杂性,难以对复杂特厚煤层重复开采条件下上覆岩层的变形特征进行明确解释的问题,以抚顺矿业集团老虎台矿井田东部原生煤体区域为实例,采用MIDAS&FLAC3D数值模拟方法,研究复杂特厚煤层重复开采条件下上覆岩层的变形和破坏规律。研究结果表明,复杂特厚煤层重复开采条件下,工作面回采形成垮落带与裂隙带等破坏范围将受到断层、岩层分界面等结构的制约,在临近断层的断层面和2种不同岩性分界面处产生离层结构,研究成果为该矿及相近条件矿井的防水及顶板维护工作提供了现实依据。 展开更多
关键词 复杂特厚煤层 重复开采 上覆岩层 数值模拟
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特厚煤层重复开采覆岩与地表移动变形规律研究 被引量:23
13
作者 胡青峰 崔希民 +2 位作者 刘文锴 马唐敬 耿浩然 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2020年第2期27-35,共9页
为研究大同矿区特厚煤层重复开采覆岩与地表沉陷问题,以塔山煤矿8103和8104工作面的地质采矿条件为工程背景,沿倾向主断面建立了二维相似材料模型。反演分析了仅开采上覆侏罗系煤层时覆岩沉陷规律、两煤层重复开采时覆岩沉陷规律、离层... 为研究大同矿区特厚煤层重复开采覆岩与地表沉陷问题,以塔山煤矿8103和8104工作面的地质采矿条件为工程背景,沿倾向主断面建立了二维相似材料模型。反演分析了仅开采上覆侏罗系煤层时覆岩沉陷规律、两煤层重复开采时覆岩沉陷规律、离层发育规律、煤柱群垮塌规律以及地表塌陷规律,揭示了该地质采矿条件下覆岩与地表沉陷机理。研究结果表明:采用刀柱式采煤法开采侏罗系煤层,上覆岩层未发生显著的破坏和变形;在特厚煤层重复采动影响下,覆岩以一定的角度向上垮落和裂隙发育,当侏罗系煤层采空区受到下组煤开采扰动时,采空区中煤柱群受扰损伤,支撑能力降低,导致其上覆岩层沉陷加剧,在弯曲下沉带上方形成新的导水裂缝带,覆岩沉陷呈现“四带”发育特征。结合实测数据,分析了工作面沿倾向方向地表移动变形规律,基于Origin 8.0平台和概率积分法进行了二次开发,对倾向观测线上山方向实测下沉数据进行了拟合求参,获取了部分概率积分预测参数。研究结果可对大同矿区开采沉陷治理工程提供参考。 展开更多
关键词 特厚煤层 重复开采 覆岩移动变形 关键层
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基于IFM-KS模型的多层煤开采上覆岩层移动模型 被引量:5
14
作者 程健维 盛树平 +1 位作者 冉德志 马永侦 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第1期34-47,共14页
双系煤层条件下的重复开采使得单层开采后已经趋于稳定的岩层再次“活化”,加剧了变形破坏的影响。因此,对煤层重复开采后引起的覆岩移动规律进行研究具有十分重要的意义。基于“力学模型+几何方法”融合的IFM-KS模型,提出了适用于多层... 双系煤层条件下的重复开采使得单层开采后已经趋于稳定的岩层再次“活化”,加剧了变形破坏的影响。因此,对煤层重复开采后引起的覆岩移动规律进行研究具有十分重要的意义。基于“力学模型+几何方法”融合的IFM-KS模型,提出了适用于多层开采条件下的岩层移动计算模型,揭示了煤层重复开采情况下岩层二次扰动后的移动变形规律。通过理论计算及UDEC数值计算方法验证了双系煤层开采情况岩层移动新模型的预测准确性。结果表明,理论计算的岩层位移结果与采用数值模拟得到的结果整体呈相同的沉降趋势,平均误差率约为15%。结合岩层移动模型计算结果,层间及上覆岩层空隙率的相关计算,与单层煤开采相比,双系煤层开采后造成的采空区空隙率变化剧烈,岩层破坏更加严重,上下采空区可通过裂隙沟通形成漏风通道。该计算模型能为类似采动件下岩层变形预计、采空区空隙率分布等提供一定的参考。 展开更多
关键词 岩层移动 关键层 影响函数法 重复开采
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浅埋深薄基岩地表水体下重复开采危险性分析
15
作者 李磊 张风达 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第4期184-186,共3页
煤层重复采动的覆岩破坏规律较为复杂,尤其是面临浅埋深薄基岩层下地表水体下的安全开采。以某矿实际地质情况为基础,通过构建数值模拟模型及现场实测反演确定出2-3煤层开采时的覆岩力学参数,在此基础上,进行3-1煤层重复开采的数值模拟... 煤层重复采动的覆岩破坏规律较为复杂,尤其是面临浅埋深薄基岩层下地表水体下的安全开采。以某矿实际地质情况为基础,通过构建数值模拟模型及现场实测反演确定出2-3煤层开采时的覆岩力学参数,在此基础上,进行3-1煤层重复开采的数值模拟分析,最终确定了重复采动影响下的覆岩破坏高度,并论证了该区域的重复开采的安全可行性。 展开更多
关键词 浅埋深薄基岩 数值模拟 覆岩破坏 重复开采
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基于FLAC^(3D)的极近距离采空区覆岩垮落规律数值模拟研究 被引量:14
16
作者 葛阳 王航龙 +1 位作者 李克钢 李傲 《中国矿业》 2023年第2期97-103,共7页
矿井覆岩垮落高度带和裂隙带的发育往往是水和瓦斯涌入矿井的通道。为了研究山西省某大型煤矿极近距离煤层组覆岩垮落高度发育情况,以该煤矿3-5#煤层中30515工作面和上覆极近距离2#煤层为研究对象,结合现场各岩层实测力学参数,采用FLAC^... 矿井覆岩垮落高度带和裂隙带的发育往往是水和瓦斯涌入矿井的通道。为了研究山西省某大型煤矿极近距离煤层组覆岩垮落高度发育情况,以该煤矿3-5#煤层中30515工作面和上覆极近距离2#煤层为研究对象,结合现场各岩层实测力学参数,采用FLAC^(3D)软件分别对单独开采和依次连续开采2#煤层和3-5#煤层时上覆岩层沉降位移量和主应力变化情况进行模拟,分析了两种开采方式下煤层上覆岩层沉降位移情况和主应力变化对岩层垮落带发育的影响。研究结果表明:两种开采方式顶板最大位移量集中在采空区中部范围,而上覆岩层主应力集中在煤柱两侧;受关键层断裂的影响,单独开采2#煤层和3-5#煤层时顶板垮落带竖直最大位移合计量较大于依次连续开采时顶板竖直最大位移达量。根据研究结果可知,极近距离煤层组连续开采相较于单煤层开采,上覆岩层受新应力分配扰动更加剧烈,加速了关键层的破断。垮落带内岩体存在着较大可被压缩消除的残余应变,上覆岩层的下降,垮落带岩体不断被压实,垮落带高度降低。 展开更多
关键词 垮落带 关键层 应力集中 重复扰动 数值模拟
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山区多煤层重复采动下地表变形特征 被引量:23
17
作者 刘一龙 杨天鸿 +4 位作者 叶强 侯宪港 赵永 魏恋欢 靳月灿 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期507-516,共10页
西山煤田开采逐步向深部延伸,重复采动下应力对围岩的切割作用不断加重,在山区采动滑坡作用下地表变形加剧、产生大量地裂缝且存在形成地表水下渗通道的可能。以西曲矿18401工作面为研究对象,综合应用集InSAR动态观测、地表勘察、微震... 西山煤田开采逐步向深部延伸,重复采动下应力对围岩的切割作用不断加重,在山区采动滑坡作用下地表变形加剧、产生大量地裂缝且存在形成地表水下渗通道的可能。以西曲矿18401工作面为研究对象,综合应用集InSAR动态观测、地表勘察、微震监测和数值模拟为一体的地表变形监测与分析体系,探讨山区多煤层下行开采地表变形特征。研究结果表明:18401工作面推进80~90 m过程中关键层发生破断,致使地表开始发生明显的沉降,煤层重复采动引起的地表移动活跃期为2~3个月,长于单煤层开采地表移动活跃期,终采后地表达到充分沉降的滞后周期为6~9个月;采场上覆陡坡处的地表沉降和地裂缝发育程度皆大于平缓处,陡坡处附近地表发生大范围拉伸破坏,形成台阶裂缝,采动滑坡作用下台阶裂缝高度增加了10.67%,但相比于地形作用,煤层重复采动对地表变形仍占据着主导作用;形成山区地形与煤层重复采动作用下的地表塌陷分区,研究结果可为西山矿区类似矿井地表塌陷预防及生态环境治理工作提供科学指导与借鉴经验。 展开更多
关键词 山区 重复采动 数值模拟 岩层移动 地表沉降
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复采工作面煤柱塑性区特性及上覆岩层运动规律研究 被引量:3
18
作者 孙俊峰 杨栋 《山西煤炭》 2016年第1期58-61,共4页
在弹塑性力学极限平衡理论的基础上建立了煤柱塑性区计算模型,分析得出制约煤柱塑性区宽度的因素主要包括:煤体单轴抗压强度、开采深度、煤层厚度及硬度。通过对复采工作面的矿压观测及理论分析得到了采场上覆岩层的演化规律;得出在房... 在弹塑性力学极限平衡理论的基础上建立了煤柱塑性区计算模型,分析得出制约煤柱塑性区宽度的因素主要包括:煤体单轴抗压强度、开采深度、煤层厚度及硬度。通过对复采工作面的矿压观测及理论分析得到了采场上覆岩层的演化规律;得出在房柱式复采条件下回收底煤与上层煤柱时,回采巷道的超前支护距离为38 m;在煤柱下方回采时煤体应力、顶底板、两帮移近量及压力均大于采空区下方。 展开更多
关键词 塑性区 复采 支架载荷 岩层运动规律
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多层坚硬顶板综放工作面矿压显现规律研究 被引量:16
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作者 白雪斌 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第3期44-48,共5页
针对神东矿区多层坚硬顶板赋存和重复采动条件下,工作面回采过程中出现的大小周期来压及强矿压现象,采用现场实测与相似模拟研究了某矿42107工作面矿压显现规律及覆岩破断特征。研究表明:42107工作面存在大小周期来压,小周期来压步距为1... 针对神东矿区多层坚硬顶板赋存和重复采动条件下,工作面回采过程中出现的大小周期来压及强矿压现象,采用现场实测与相似模拟研究了某矿42107工作面矿压显现规律及覆岩破断特征。研究表明:42107工作面存在大小周期来压,小周期来压步距为10.2~30.7 m,平均18.6 m;大周期来压步距为57.5~83.6 m,平均67.85 m;强烈矿压显现步距平均141.6 m,持续距离平均31.6 m;矿区开采深部资源时,重复采动下累计采高引起的覆岩破坏范围较大,基本顶及其上覆高位关键层的先后破断常常会联合作用影响工作面的矿压显现,尤其是高位覆岩中硬厚岩层的突然破断,会促使由其控制的岩层随之同步下沉,其载荷在岩层中逐层向下传递至工作面,从而导致或诱发采场矿压灾害。 展开更多
关键词 关键层 重复采动 强矿压 覆岩破坏 相似模拟实验
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厚煤层重复采动覆岩破裂发育规律研究 被引量:13
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作者 王庆照 蒋升 司马俊杰 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第4期67-71,82,共6页
以鲁西矿3煤重复采动为研究背景,采用现场实测和数值模拟的方法对厚煤层重复采动条件下的覆岩破裂规律进行了研究。结果表明,覆岩裂隙带发育高度随着采空区形成时间的增加而降低;上分层开采后裂隙带发育高度为34.73 m,裂高采厚比为15.1... 以鲁西矿3煤重复采动为研究背景,采用现场实测和数值模拟的方法对厚煤层重复采动条件下的覆岩破裂规律进行了研究。结果表明,覆岩裂隙带发育高度随着采空区形成时间的增加而降低;上分层开采后裂隙带发育高度为34.73 m,裂高采厚比为15.1,与上分层相比,下分层开采导致的裂隙带发育高度增加为41.51 m,但趋势变弱,裂高采厚比仅为13.84;数值模拟最终裂隙带发育高度为39.4 m,与实测结果吻合较好。研究结果对于类似厚煤层重复采动条件下的覆岩破裂规律预测和合理提高安全开采上限具有重要指导意义。 展开更多
关键词 厚煤层 重复采动 覆岩 数值模拟 开采上限
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