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特厚煤层综放开采顶煤放出率影响因素分析 被引量：20
1
作者 许力峰 张勇 +3 位作者 李立 张保 李俊峰 李宗超 《煤矿开采》 北大核心 2012年第6期25-28,45,共5页
采用PFC2D模拟软件对山西兴县金地煤矿特厚煤层低位综放开采散体顶煤在不同采高下的冒落规律进行模拟,并通过理论分析研究特厚煤层低位综放开采顶煤放出率的影响因素。研究结果表明:随着采高的增加,顶煤放出率呈下降趋势;分析了支架掩... 采用PFC2D模拟软件对山西兴县金地煤矿特厚煤层低位综放开采散体顶煤在不同采高下的冒落规律进行模拟,并通过理论分析研究特厚煤层低位综放开采顶煤放出率的影响因素。研究结果表明:随着采高的增加,顶煤放出率呈下降趋势;分析了支架掩护梁倾角对其影响,同时通过监测煤矸放出过程中的速度-时间曲线及煤矸成拱次数,得出该矿首采综放工作面选取3m为合适采高,以达到较高的顶煤放出率和开采效率。在实际生产中工作面采高为3m,采放比约为1∶3,采煤机截深0.8m,两刀一放,观测期间工作面取得了较高的顶煤回收率,故该方案可以在该工作面及相似条件下工作面推广采用。 展开更多
关键词 特厚煤层 放顶煤 放出率 PFC 2D数值模拟
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基于微震分析法的特厚煤层导水裂缝带高度研究 被引量：10
2
作者 邓志刚 李国宏 +2 位作者 盛继权 王元杰 王传朋 《煤矿开采》 北大核心 2012年第6期86-88,共3页
针对老虎台矿区特厚煤层、断层构造较多、开采条件复杂等特点,通过应用微震分析法对83002工作面的导水裂缝带高度进行了研究。根据对微震事件分布规律,确定了83002工作面导水裂缝带高度,并应用现场可控源音频大地电磁法(CSAMT法)对其进... 针对老虎台矿区特厚煤层、断层构造较多、开采条件复杂等特点,通过应用微震分析法对83002工作面的导水裂缝带高度进行了研究。根据对微震事件分布规律,确定了83002工作面导水裂缝带高度,并应用现场可控源音频大地电磁法(CSAMT法)对其进行了验证,结果基本一致,可以确定所得上覆岩体导水裂缝带范围和高度的合理性,为后续开采的设计和安全防护提供了指导。 展开更多
关键词 微震分析法 特厚煤层 导水裂缝带 CSAMT
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梅河矿区砂砾含水层下残采综放工作面防溃泥突水技术及实践 被引量：4
3
作者 张玉军 李英辉 +2 位作者 殷志刚 陈宏 张延斌 《煤矿开采》 北大核心 2013年第5期76-79,共4页
梅河矿区是资源枯竭性矿井,针对该矿区具有急倾斜、特厚煤层,且煤层顶底板遇水泥化易形成泥砂流溃入矿井事故的特点,在研究溃泥机理的基础上,探索性提出了泥砂流"探、排、疏、放"综合治理技术,并将其应用于梅河三井0305-6残... 梅河矿区是资源枯竭性矿井,针对该矿区具有急倾斜、特厚煤层,且煤层顶底板遇水泥化易形成泥砂流溃入矿井事故的特点,在研究溃泥机理的基础上,探索性提出了泥砂流"探、排、疏、放"综合治理技术,并将其应用于梅河三井0305-6残采区的综放开采上,确定了残采工作面的安全采放高度为12m,取得了该区砂砾含水层下残煤安全综放复采的成功,多回收了煤炭资源,延长了矿井服务年限。 展开更多
关键词 砂砾含水层 残采工作面 特厚煤层 溃泥 突水
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特厚煤层综放开采覆岩破坏高度 被引量：112
4
作者 张宏伟 朱志洁 +2 位作者 霍利杰 陈蓥 霍丙杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期816-821,共6页
为了对特厚煤层综放开采覆岩破坏高度进行深入研究,以同忻煤矿15 m特厚煤层为实例,采用多种方法进行论证。采用关键层理论和材料力学相关理论,对8100工作面回采过程的覆岩破坏情况进行研究,结果表明：覆岩破坏高度最大为174.6 m,各亚关... 为了对特厚煤层综放开采覆岩破坏高度进行深入研究,以同忻煤矿15 m特厚煤层为实例,采用多种方法进行论证。采用关键层理论和材料力学相关理论,对8100工作面回采过程的覆岩破坏情况进行研究,结果表明：覆岩破坏高度最大为174.6 m,各亚关键层控制着覆岩破坏的发育,主关键层抑制着覆岩破坏的发育。应用EH-4大地电磁法和数值模拟方法,综合确定了覆岩破坏高度为150～172 m,验证了理论计算结果的正确性,理论计算可对覆岩破坏高度有效预计。研究表明：同忻煤矿综放开采覆岩破坏高度为采高的10.0～11.5倍,关键层的破断控制着覆岩破坏的发育。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 覆岩破坏高度 关键层 EH-4大地电磁法
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特厚煤层综放开采大空间采场覆岩结构及作用机制 被引量：108
5
作者 于斌 朱卫兵 +1 位作者 高瑞 刘锦荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期571-580,共10页
针对大同矿区石炭系3-5号特厚煤层坚硬顶板综放开采时工作面易出现压架、临空巷道超前区域变形、破坏严重等强矿压显现问题,采用理论分析、物理模拟及现场实测等方法,建立了特厚煤层开采大空间采场岩层结构演化模型。结果表明:特厚煤层... 针对大同矿区石炭系3-5号特厚煤层坚硬顶板综放开采时工作面易出现压架、临空巷道超前区域变形、破坏严重等强矿压显现问题,采用理论分析、物理模拟及现场实测等方法,建立了特厚煤层开采大空间采场岩层结构演化模型。结果表明:特厚煤层综放开采覆岩远、近场关键层运动都可能会对采场矿压产生影响,近场关键层为"竖O-X"破断的"悬臂梁+砌体梁"结构,远场关键层为"横O-X"破断的"砌体梁"结构模型。近场关键层结构主要影响工作面支架压力及其稳定性,近场关键层结构中,以"悬臂梁"结构破断运动的关键层层数越多,对支架安全越不利;远场关键层结构则主要对工作面临空侧巷道变形产生影响,其破断块体的回转运动对临空侧巷道围岩产生径向挤压作用,是造成巷道超前底臌的主要原因。据此开发了基于地面钻孔压裂与井下顶板预裂相结合的远、近场协同弱化的坚硬顶板预控技术,将有效降低岩层破断的能量释放和关键层结构失稳的压力传递,减轻特厚煤层综放开采采场矿压的显现强度。 展开更多
关键词 坚硬顶板 特厚煤层 大空间结构 远 近场 矿压显现
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特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构 被引量：66
6
作者 于斌 徐刚 +9 位作者 黄志增 郭金刚 李政 李东印 王世博 孟二存 潘卫东 牛剑峰 薛吉胜 赵铁林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期42-53,共12页
综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上... 综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、"采-支-放-运"系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面"采-支-放-运"系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 智能综放 群组放煤 采放协调 煤矸识别 控制装备
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特厚煤层大断面切眼锚索支护的作用 被引量：53
7
作者 柴肇云 康天合 +1 位作者 李义宝 杨永康 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期732-737,共6页
以酸刺沟煤矿6-1号煤层为例,采用物理模拟试验和数值计算的方法对不同埋深条件下仅锚杆支护和锚杆-锚索支护大断面开切[围岩破坏]化特征及锚固效果进行了研究.模拟结果表明：仅锚杆支护开切眼两顶角处产生44.5～49.0°的斜向破裂,... 以酸刺沟煤矿6-1号煤层为例,采用物理模拟试验和数值计算的方法对不同埋深条件下仅锚杆支护和锚杆-锚索支护大断面开切[围岩破坏]化特征及锚固效果进行了研究.模拟结果表明：仅锚杆支护开切眼两顶角处产生44.5～49.0°的斜向破裂,顶板呈层状垮落下沉,顶板上方164 mm处形成拱顶;锚杆-锚索支护开切眼两顶角处产生73.0～82.5°的斜向破裂,顶板呈半椭球状垮落下沉,拱顶位于顶板上方280 mm处,拱内顶板仍保持良好的完整性;随着围岩应力的增大（埋深增加）,锚索对围岩的控制效果越明显. 展开更多
关键词 特厚煤层 大断面 锚固效应 物理模拟
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急倾斜极软厚煤层走向长壁综放开采技术研究 被引量：39
8
作者 王家臣 赵兵文 +3 位作者 赵鹏飞 杨胜利 安建华 江志义 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期286-292,共7页
以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击... 以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击载荷确定支架的工作阻力。同时急倾斜支架要有足够的抗侧向挤压能力,结合工作面采放工艺确定侧护板的抗挤压能力。急倾斜厚煤层综放开采的顶煤放出体与煤岩分界面具有明显的不对称性。结合顶煤放出规律、支架稳定性等综合确定采放工艺,提出"下行动态分段、段内上行放煤"的采放工艺,适用于急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,可最大限度地减少采放过程中对支架的不利影响,并可获得较高的顶煤采出率。工作面安装前需对软弱底板进行加固。 展开更多
关键词 急倾斜厚煤层 走向长壁 综放开采 顶煤放出规律 采放工艺 支架设计
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水体下特厚煤层综放开采导水裂隙带高度发育特征研究 被引量：29
9
作者 李星亮 黄庆享 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期54-61,共8页
以陈家沟煤矿3203工作面北汭河下综放开采为研究对象,采用变形分析法和数值模拟相结合的方法对工作面开采导水裂隙带高度进行研究。研究结果表明:3203工作面采用综放开采导水裂隙带最大高度出现在开切眼侧,最大高度124 m,裂采比为11.7;... 以陈家沟煤矿3203工作面北汭河下综放开采为研究对象,采用变形分析法和数值模拟相结合的方法对工作面开采导水裂隙带高度进行研究。研究结果表明:3203工作面采用综放开采导水裂隙带最大高度出现在开切眼侧,最大高度124 m,裂采比为11.7;导水裂隙带最终发育形态为一偏态的“马鞍形”。工作面覆岩结构对导水裂隙带发育规律具有显著影响,导水裂隙带发育高度随着覆岩关键层的周期性破断而呈台阶状增长;当导水裂隙带高度发育到一定层位后,覆岩中一定厚度的软岩是抑制导水裂隙带继续向上发育的关键岩层(抑制层)。根据覆岩结构特征,分区域判定导水裂隙带高度,更符合工程实际。依据导水裂隙带高度预计结果对3203工作面原开采方案进行修正,提出开切眼和停采线100 m范围顶煤全部放出方案,提高了资源回收率。 展开更多
关键词 综放开采 导水裂隙带 关键层 数值模拟 特厚煤层 变形分析法
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急倾斜特厚煤层水平分段综放开采冲击矿压机理 被引量：27
10
作者 何江 窦林名 +2 位作者 曹晋荣 吴江湖 曹立厅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1701-1709,共9页
我国急倾斜特厚煤层开采冲击矿压越发凸显,且灾害显现特殊。为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压机理,建立覆岩力学模型,分析了覆岩运动、能量释放、煤层应力分布等规律;采用工作面液压支架工作阻力监测数据,分析了工作面支架... 我国急倾斜特厚煤层开采冲击矿压越发凸显,且灾害显现特殊。为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压机理,建立覆岩力学模型,分析了覆岩运动、能量释放、煤层应力分布等规律;采用工作面液压支架工作阻力监测数据,分析了工作面支架工作阻力与动载系数分布规律;利用微震监测得到的矿震空间分布,分析了岩层运动和能量释放规律。研究结果表明:急倾斜特厚煤层水平分段开采,顶板倾向破断步距与煤层倾角呈非线性正相关关系,当煤层倾角大于60°时,破断步距出现陡增;覆岩下位坚硬岩层破断后在倾向上可暂时形成平衡结构,随着下位分段开采和放煤,平衡结构可发生破断旋转、断块跌落、结构挤压俯冲等3种类型的失稳冲击过程,对工作面形成动态冲击;在顶底板夹持作用下,工作面煤体靠近顶底板侧将形成非对称倾向支承压力分布,靠近顶板侧为封闭夹持状态,应力集中程度高,靠近底板侧为开放夹持状态,煤体易破坏卸压而处于塑性状态,在非对称支承压力作用下,工作面中部至顶板侧底煤受强烈剪切应力作用,且处于底板弹塑性交界区,易于失稳冲击;急倾斜特厚煤层水平分段综放开采,覆岩破断步距大,顶板破断和失稳冲击的瞬间释放能量强,扰动底煤高应力区诱发冲击矿压显现,揭示了急倾斜特厚煤层水平分段综放开采夹持冲击型冲击矿压机理。工作面液压支架工作阻力监测表明工作面中部至顶板侧动载系数最大达到3.25,表明覆岩形成了悬空式结构失稳;矿震监测结果表明工作面中部至靠近顶板侧底煤容易积聚弹性变形能,底板侧容易释放能量,顶板活动易形成动载扰动。研究结果得到了监测验证。 展开更多
关键词 急倾斜 特厚煤层 水平分段 夹持冲击型 冲击矿压
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掘锚一体机在特厚煤层大断面回采巷道支护中的应用 被引量：24
11
作者 董庆 蔡志炯 赵洪 《煤炭工程》 北大核心 2018年第12期35-40,共6页
针对马道头矿特厚煤层条件下回采巷道掘进速度慢及围岩难以控制的现状,综合运用理论分析、数值模拟、实验室试验、现场监测等方法与手段,研究了特厚煤层中大断面回采巷道的支护技术。为了提高特厚煤层大断面回采巷道的掘进速度,确保巷... 针对马道头矿特厚煤层条件下回采巷道掘进速度慢及围岩难以控制的现状,综合运用理论分析、数值模拟、实验室试验、现场监测等方法与手段,研究了特厚煤层中大断面回采巷道的支护技术。为了提高特厚煤层大断面回采巷道的掘进速度,确保巷道成形质量,使用了MB670掘锚一体机代替悬臂式掘进机进行掘进实验。并根据提出的"锚网索+钢带"联合支护技术方案,对工作面运输巷的支护设计及施工工艺进行了优化,结果表明:优化后的巷道围岩顶底板区域稳定,且掘进速度明显提高,支护材料成本明显降低,不仅实现了特厚煤层大断面回采巷道的安全、快速、经济的掘进效果,同时也为类似矿井的安全快速掘进提供了实践经验及借鉴意义。 展开更多
关键词 掘锚一体机 特厚煤层 大断面 回采巷道 支护设计
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特厚煤层开采坚硬顶板覆岩结构及其演化特征分析 被引量：23
12
作者 于斌 匡铁军 +1 位作者 杨敬轩 朱卫兵 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期95-104,共10页
特厚煤层开采形成了大空间采场,坚硬顶板断裂扰动波及范围广,工作面来压具有强矿压特征,尤其当煤层顶板“见方”开采期间,采场矿压作用更加强烈。据此,采用现场实测和物理三维相似模拟方法,探讨了特厚煤层开采覆岩扰动高度及坚硬顶板断... 特厚煤层开采形成了大空间采场,坚硬顶板断裂扰动波及范围广,工作面来压具有强矿压特征,尤其当煤层顶板“见方”开采期间,采场矿压作用更加强烈。据此,采用现场实测和物理三维相似模拟方法,探讨了特厚煤层开采覆岩扰动高度及坚硬顶板断裂特征。首先基于现场实测研究分析了覆岩破断失稳规律,实测结果表明,特厚煤层开采过程中,煤层顶板存在超前断裂现象。伴随工作面的推进,顶板初始运动主要是围绕断裂线近区基点旋转下沉,滞后工作面一定距离;地表岩移观测结果表明,特厚煤层顶板分层构成顶板群组并产生组合运动,具有层位运动特点,且伴随工作面推进,层位顶板运动存在阶跃现象。基于地表裂缝形态及钻孔多点岩移观测反演,揭示了特厚煤层开采过程中的顶板断裂及运动特征,认为特厚煤层开采覆岩扰动高度大,坚硬顶板断裂具有转向特征,伴随煤层开采推进,由低位顶板层位的横向“O-X”断裂逐渐向高位硬岩的纵向“O-X”断裂转向;特厚煤层坚硬顶板开始发生断裂转向的临界位置即所谓的煤层开采“见方”区,合理解释了工作面开采的“见方”来压现象;高位顶板纵向断裂尺寸大,扰动影响范围广,是诱发采场强矿压的主要因素,确定了特厚煤层采后覆岩“低-中-高”层位结构的合理性,为大空间采场大小周期及强矿压显现的准确解释提供了依据。 展开更多
关键词 特厚煤层 坚硬顶板 覆岩结构 覆岩运动 见方来压
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特厚煤层大采高综放工作面小煤柱沿空掘巷技术应用 被引量：23
13
作者 李化敏 王祖光 《同煤科技》 2019年第3期1-8,F0002,共9页
以特厚煤层大采高综放工作面为研究对象,分析了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动范围、裂隙场分布、运动特征及结构特征,提出了大采高综放工作面开采后,采空区端部存在三角滑移区结构合稳定的应力降低区,有利于小煤柱沿空掘巷的布... 以特厚煤层大采高综放工作面为研究对象,分析了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动范围、裂隙场分布、运动特征及结构特征,提出了大采高综放工作面开采后,采空区端部存在三角滑移区结构合稳定的应力降低区,有利于小煤柱沿空掘巷的布置和小煤柱巷道维护;根据采空区上覆岩层运动特征及时空关系,确定了小煤柱沿空掘巷的合理位置及时间;在塔山矿一侧采空一侧实体煤、麻家梁孤岛工作面和同忻矿上煤层遗留煤柱下孤岛工作面等不同条件下实施小煤柱沿空掘巷。结果表明,与同等条件下的大煤柱相比,小煤柱沿空掘巷降低了巷道变形量,改善了巷道维护状况,提高了煤炭资源回采率,技术经济效益明显。 展开更多
关键词 特厚煤层 大采高综放 小煤柱 沿空掘巷
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基于多臂掘锚一体机的快速掘进应用研究 被引量：22
14
作者 徐晓宏 《煤炭技术》 CAS 2020年第1期168-170,共3页
解决基于掘锚一体机的煤矿快速掘进及配套支护问题,研究分析了传统掘锚机在掘进过程中存在的制约因素,通过改进临时前探支护设备、增加底部帮锚杆钻机、定制自动托送网机构,基本克服了传统掘锚机前探支护薄弱、底部支护死角、顶部支护... 解决基于掘锚一体机的煤矿快速掘进及配套支护问题,研究分析了传统掘锚机在掘进过程中存在的制约因素,通过改进临时前探支护设备、增加底部帮锚杆钻机、定制自动托送网机构,基本克服了传统掘锚机前探支护薄弱、底部支护死角、顶部支护劳动强度大的难题。该机组已经在同忻矿2305巷道掘进中进行了试验和应用,应用效果良好。研究成果可以为类似条件的工作面提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 特厚煤层 多臂掘锚一体机 快速掘进
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巨厚煤层软弱覆岩分层综放开采覆岩破坏高度研究 被引量：19
15
作者 韩军 张宏伟 +4 位作者 高照宇 荣海 赵象卓 杨发武 王景新 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期226-230,237,共6页
为了确定巨厚煤层软弱覆岩分层综放开采条件下覆岩破坏特征,以老虎台矿55003工作面为对象,采用数值计算、微震监测和瞬变电磁探测方法对区域分层综放开采过程中覆岩破坏高度进行分析,确定了采出厚度与覆岩破坏高度的关系。研究表明,抚... 为了确定巨厚煤层软弱覆岩分层综放开采条件下覆岩破坏特征,以老虎台矿55003工作面为对象,采用数值计算、微震监测和瞬变电磁探测方法对区域分层综放开采过程中覆岩破坏高度进行分析,确定了采出厚度与覆岩破坏高度的关系。研究表明,抚顺矿区巨厚煤层软弱覆岩条件下覆岩破坏高度与采出厚度呈线性正相关,覆岩破坏高度为采出厚度的8.4倍。巨厚煤层软弱覆岩的破坏高度比坚硬覆岩综放开采要小。覆岩破坏主要受到油页岩和绿色页岩组成的岩层结构的制约,同时受到F7-1断层和F7断层的影响。 展开更多
关键词 巨厚煤层 软弱覆岩 分层综放开采 破坏高度
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我国厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带发育高度区域分布规律 被引量：19
16
作者 张玉军 申晨辉 +1 位作者 张志巍 李友伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期38-48,共11页
收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据,共计179组,其中坚硬覆岩51组,中硬覆岩100组,软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围,... 收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据,共计179组,其中坚硬覆岩51组,中硬覆岩100组,软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围,绘制了我国煤矿导水裂缝带高度分布图,以此数据为基础回归了导水裂缝带高度(简称“裂高”)预计公式,并重点分析了3个典型矿区导水裂缝带高度分布特征和主要影响因素,以及实测导水裂缝带高度数据之间存在较大差异性的原因,取得以下研究成果:从全国区域来看,实测平均裂采比随着岩性由软弱、中硬到坚硬依次递增,坚硬覆岩的平均裂高分别是中硬覆岩和软弱覆岩的1.52倍和2.29倍,中硬覆岩平均裂高是软弱覆岩的1.5倍;不同覆岩岩性的导水裂缝带高度都随着采厚的增加而增加,且坚硬覆岩条件下增加的速率明显要高于中硬和软弱覆岩;裂采比则随着采厚的增加而降低,且减小速率随着采厚达到一定厚度有趋于稳定的趋势。黄陇基地永陇-彬长矿区属于中硬覆岩类型,导水裂缝带高度和裂采比明显高于我国东部矿区,工作面长度大于170 m时导水裂缝带发育高度受工作面长度影响较大,其高度及裂采比随着工作面长度增加,呈增高增大趋势。蒙东(东北)基地扎赉诺尔矿区属于极软弱类覆岩,针对该类型覆岩条件,依据导水裂缝带发育高度长期实践数据,最小裂采比仅为5,采厚达到16 m时仅为全国软弱覆岩平均裂采比的68%,并提出采用趋势分析方法来预计极软弱覆岩条件下的导水裂缝带发育高度。神东基地浅埋矿区具有埋深浅、基岩薄、土层厚、高强度开采的特点,实测获得的导水裂缝带高度差异性极大,裂采比集中在19~28,最大达到35,明显高于全国尤其是东部矿区中硬覆岩条件的裂采比;但是部分矿井由于厚层红土层赋存对导 展开更多
关键词 厚及特厚煤层 高强度开采 导水裂缝带 区域分布 导水裂缝带高度
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柴沟矿薄基岩顶巨厚煤层过沟开采防治水技术 被引量：19
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作者 方刚 夏玉成 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期758-766,共9页
在过沟区域开采浅埋薄基岩顶板巨厚煤层时,将面临严重的水害威胁。柴沟煤矿在雨季过沟开采1503工作面,其煤层厚度20 m,埋深200 m.根据开采经验,该条件下回采后形成的裂缝带将直接导通至地表,届时将给井下生产带来严峻的水害威胁。通过... 在过沟区域开采浅埋薄基岩顶板巨厚煤层时,将面临严重的水害威胁。柴沟煤矿在雨季过沟开采1503工作面,其煤层厚度20 m,埋深200 m.根据开采经验,该条件下回采后形成的裂缝带将直接导通至地表,届时将给井下生产带来严峻的水害威胁。通过对矿井及工作面水文地质条件及充水因素进行全面分析,应用理论计算,对不同地段的涌水量进行预测,认为工作面开采的主要充水水源为地表水和大气降水,且水量较大;充水通道主要为开采形成的顶板裂缝带。故提出"拦截、封堵、疏导"的防治水方案,具体为采前筑坝铺管打泄水孔,采中裂缝封堵及采后回填压实等3个阶段完成,同时提出相应的防治水技术措施,以此确保工作面安全过沟开采。 展开更多
关键词 安全科学与工程 巨厚煤层 薄基岩顶板 过沟开采 充水因素 防治水
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耿村煤矿综放开采覆岩移动和矿压显现规律研究 被引量：17
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作者 翟新献 孙乐乾 +2 位作者 涂兴子 李如波 卢德芳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期1-8,共8页
厚煤层综放开采矿山压力和围岩控制一直是综放开采研究的重点问题。基于义马矿区耿村煤矿特厚煤层综放工作面的地质采矿条件,采用数值模拟和现场矿压观测的方法,对综放工作面覆岩移动和矿压显现规律进行研究。结果表明:(1)综放工作面上... 厚煤层综放开采矿山压力和围岩控制一直是综放开采研究的重点问题。基于义马矿区耿村煤矿特厚煤层综放工作面的地质采矿条件,采用数值模拟和现场矿压观测的方法,对综放工作面覆岩移动和矿压显现规律进行研究。结果表明:(1)综放工作面上方老顶形成"三铰拱"形砌体结构,该结构初次失稳和周期性失稳造成工作面初次来压和周期来压。老顶来压后,工作面前方支承压力趋于稳定,主要表现在最大应力集中系数和塑性区范围基本保持不变。(2)综放工作面顶板周期来压步距14.4~17.5 m,平均16.2 m,顶板来压动载系数1.81~2.04,平均1.92,顶板来压明显但较缓和。顶板来压期间支架时间加权平均工作阻力为其额定工作阻力的72.2%,选用ZF8600/18/35D型放顶煤液压支架合理。研究结果可为义马矿区综放开采围岩控制提供技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 矿压显现 覆岩变形移动
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纵深大区域煤层群开采覆岩活动规律相似模拟 被引量：13
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作者 张勋 邓存宝 +1 位作者 王继仁 王钰博 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期5-11,共7页
以大同矿区"双系"煤层群协同开采为工程背景,相似模拟实验研究了纵深大区域煤层群开采覆岩位移、裂隙及应力演化分布规律。结果表明:侏罗系近距离煤层群采用刀柱式与走向长壁式开采交错布置方式,形成不同的组合开采模式,表现... 以大同矿区"双系"煤层群协同开采为工程背景,相似模拟实验研究了纵深大区域煤层群开采覆岩位移、裂隙及应力演化分布规律。结果表明:侏罗系近距离煤层群采用刀柱式与走向长壁式开采交错布置方式,形成不同的组合开采模式,表现出不同的覆岩破断特征,应力集中现象突出;石炭系特厚煤层开采致使覆岩大面积垮落,与上部侏罗系煤层群形成了复杂的多层采空区连通状态,且受侏罗系煤柱叠加应力影响,工作面来压频繁、覆岩活动剧烈。纵深大区域煤层群覆岩应力应变形态作为耦合时变系统,随煤层开采经历了"平衡—失稳—平衡"循环变化过程。 展开更多
关键词 近距离煤层群 特厚煤层 覆岩活动规律 耦合系统 相似材料模拟
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巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙二次演化特征分析 被引量：13
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作者 赵鹏翔 王超 +5 位作者 李树刚 王绪友 林海飞 姜亦武 李磊 宁廷洲 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期13-24,共12页
为了研究巨厚煤层综放开采条件下覆岩裂隙演化规律及上覆临近采空区二次演化特征,实验以新疆某高瓦斯矿井(9-15)06及(9-15)08工作面为原型,利用自主研发的二维物理相似模拟实验台,开展巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙场二次演化实验... 为了研究巨厚煤层综放开采条件下覆岩裂隙演化规律及上覆临近采空区二次演化特征,实验以新疆某高瓦斯矿井(9-15)06及(9-15)08工作面为原型,利用自主研发的二维物理相似模拟实验台,开展巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙场二次演化实验,结果表明:(9-15)06工作面采空区不规则冒落带距煤层底板58.8 m,规则冒落带距煤层底板84.12 m,上覆岩层裂隙网络分形维数随工作面持续推进表现为快速增长、稳定增长两个阶段;分层开采过程中,距(9-15)06采空区40 m范围内,(9-15)08工作面底板应力集中系数急剧升高。上覆临近采空区裂隙场受(9-15)08工作面采动影响呈现明显的区域性,结合水平裂隙密度、离层量、下沉量等关键参数的二次演化规律将其划分为强滑移区、弱滑移区、未滑移区。强滑移区纵向空间内上覆岩层变形破坏剧烈,而弱滑移区在纵向空间内上覆岩层变形破坏呈现“上弱下强”的特征,上述研究结果为初步探索巨厚煤层综放开采理论与技术体系提供一定的基础。 展开更多
关键词 巨厚煤层 上覆临近采空区 覆岩裂隙 二次演化
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