密实充填采煤的岩层移动理论研究 被引量：59

1

作者 缪协兴 黄艳利 +3 位作者 巨峰 茅献彪 郭广礼 张吉雄 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期863-867,共5页

综合机械化固体充填采煤技术能实现密实充填,其岩层移动和地表沉陷规律与垮落式采煤显著不同.在较系统分析充填采煤岩层移动的等价采高理论基础上,建立了密实充填采煤岩层移动的结构力学模型,并进行了连续介质力学分析,给出了相应的岩... 综合机械化固体充填采煤技术能实现密实充填,其岩层移动和地表沉陷规律与垮落式采煤显著不同.在较系统分析充填采煤岩层移动的等价采高理论基础上,建立了密实充填采煤岩层移动的结构力学模型,并进行了连续介质力学分析,给出了相应的岩层移动和地表沉陷计算公式.通过实例分析,提出了在密实充填后,如还采用概率积分法预计地表沉陷,则应对传统的地表下沉预计参数加以修正.可为密实充填采煤覆岩移动和地表沉陷分析提供相关思路以及理论和方法. 展开更多

关键词 密实充填采煤 岩层移动与地表沉陷 连续介质力学 地表沉陷预计

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固体充填采煤充实率设计与控制理论研究 被引量：50

2

作者 张强 张吉雄 +2 位作者 巨峰 李猛 耿佃凯 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期64-71,共8页

根据固体充填采煤密实充填体的不同充实率决定不同岩层移动控制效果及"等价采高"预计地表沉陷的原理,提出固体充填充实率设计的理论依据,定性分析影响充实率的主控因素,并分别基于等价采高、关键充填设备、工作面推进方向、... 根据固体充填采煤密实充填体的不同充实率决定不同岩层移动控制效果及"等价采高"预计地表沉陷的原理,提出固体充填充实率设计的理论依据,定性分析影响充实率的主控因素,并分别基于等价采高、关键充填设备、工作面推进方向、固体充填材料力学特性、地质条件以及充填工艺实施等7个主控因素对充实率的不同影响机理进行理论分析,明确充实率设计的基本原理,建立不同覆岩条件及压煤类型条件下固体充填采煤充实率设计流程与方法,并提出充实率控制的基本原理及6项控制措施;结合济三矿固体充填采煤工程案例,对充实率的设计及控制理论进行了应用,充实率控制指标理论设计为88%,现场实测为90.3%。理论分析与实践表明,充填设备与地质条件对充实率的影响程度最显著,充实率的精确设计与良好控制是保证充填采煤技术成功实现岩层移动及地表沉陷控制的关键。 展开更多

关键词 固体充填采煤 充实率设计与控制 岩层控制 地表沉陷

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覆岩主关键层运动对地表沉陷影响的钻孔原位测试研究 被引量：32

3

作者 朱卫兵 许家林 +2 位作者 施喜书 王晓振 刘文涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期403-409,共7页

通过神东矿区补连塔煤矿31401工作面内部岩移的地面钻孔原位观测与地表沉陷观测的对比研究,就覆岩主关键层运动对地表沉陷的影响进行实测研究。研究结果表明:厚47.01 m的粉砂岩主关键层控制了上覆基岩直至地表的移动变形,上覆岩层的运... 通过神东矿区补连塔煤矿31401工作面内部岩移的地面钻孔原位观测与地表沉陷观测的对比研究,就覆岩主关键层运动对地表沉陷的影响进行实测研究。研究结果表明:厚47.01 m的粉砂岩主关键层控制了上覆基岩直至地表的移动变形,上覆岩层的运动随主关键层破断出现周期性跳跃变化;受主关键层的控制作用,地表沉陷测站观测时间间隔长短显著影响了测点的下沉速度曲线,观测时间间隔越短,其对应的下沉速度曲线呈现的周期跳跃性变化越强;观测时间间隔越长,其对应的下沉速度曲线更为均化。因此,在浅埋煤层开采中,为了准确反映地表下沉的动态过程,应该缩短观测时间间隔,才能正确掌握采动覆岩内部移动与地表沉陷的内在联系,推动开采沉陷预计的发展。 展开更多

关键词 采矿工程 关键层 岩层移动 地表沉陷 浅埋煤层 绿色开采

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矿山覆岩移动特征与安全开采深度 被引量：33

4

作者 李铀 白世伟 +1 位作者 杨春和 袁丛华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期27-32,共6页

对采矿引起的矿山覆岩移动特征研究成果及工程实践进行了总结,以此为基础,就受众多因素制约的重要问题—矿山安全开采深度问题形成了几点认识与建议。

关键词 覆岩移动 地表移动 地面沉陷 安全开采深度

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深部开采地表沉陷特征的数值模拟 被引量：27

5

作者 于保华 朱卫兵 许家林 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第4期422-426,共5页

随着煤矿开采深度的增加,深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂,深部开采引起的地表沉陷不同于浅部.数值模拟与现场实测结果表明:当采宽一定时,深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部,对覆岩局部和地面起控制作用的关... 随着煤矿开采深度的增加,深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂,深部开采引起的地表沉陷不同于浅部.数值模拟与现场实测结果表明:当采宽一定时,深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部,对覆岩局部和地面起控制作用的关键层增多,影响了深部开采中的地表沉陷.深部的煤岩体在高地应力状态下受采后高附加应力的影响,远离工作面的煤柱均出现不同程度的压缩变形现象,煤岩柱整体压缩变形是深部开采地表沉陷的特殊组成部分,导致了深部开采引起的地面影响范围及岩层内部移动边界线都大于浅部,这对深部开采岩层移动角参数有很大影响. 展开更多

关键词 深部开采 岩层移动 地表沉陷 关键层 边界线

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固体密实充填开采地表沉陷预计模型研究 被引量：27

6

作者 王磊 张鲜妮 +1 位作者 郭广礼 査剑锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1973-1978,共6页

为了实现对固体密实充填开采地表沉陷进行科学地预计,需要根据其覆岩结构形态演化规律和岩层移动特征建立完备的沉陷预计模型及其参数体系。相似材料模拟和钻孔窥视表明,固体密实充填开采覆岩形态以完整层状结构的弯曲带为主,覆岩仅在... 为了实现对固体密实充填开采地表沉陷进行科学地预计,需要根据其覆岩结构形态演化规律和岩层移动特征建立完备的沉陷预计模型及其参数体系。相似材料模拟和钻孔窥视表明,固体密实充填开采覆岩形态以完整层状结构的弯曲带为主,覆岩仅在近顶板附近发育一定高度的断裂带,不发生垮落现象。岩层移动特征类似纵向载荷作用下层合板的弯曲变形,通过力学简化,基于层合板理论建立了固体密实充填开采地表沉陷预计模型。研究表明,固体密实充填开采地表沉陷形态仍可用概率积分模型进行描述,并进一步探讨了基于"等价釆高"的固体密实充填开采地表沉陷预计模型参数体系。最后将本文建立的地表沉陷预计模型应用于某工程实例,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 固体密实充填采煤 岩层移动控制 地表沉陷预计

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关键层运动监测及岩移5阶段规律——以红庆河煤矿为例 被引量：23

7

作者 鞠金峰 许家林 +6 位作者 刘阳军 马祥 王晓振 王业征 刘乐 谢建林 赵富强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期611-622,共12页

煤炭开采引起的岩移规律一直是采矿领域难解的“黑箱”问题,研究揭示其内部作用机制与演变过程是科学解决采矿工程系列问题的理论基础。基于岩层控制的关键层理论,采用地面钻孔原位监测方法,开展了红庆河煤矿深井特大采高开采条件下覆... 煤炭开采引起的岩移规律一直是采矿领域难解的“黑箱”问题,研究揭示其内部作用机制与演变过程是科学解决采矿工程系列问题的理论基础。基于岩层控制的关键层理论,采用地面钻孔原位监测方法,开展了红庆河煤矿深井特大采高开采条件下覆岩内部移动规律的实测与反演研究。结果表明,覆岩由下向上逐步运移发展的过程呈现5阶段典型分区特征,分别为覆岩超前受压变形阶段、逐层向上断裂运移阶段、覆岩整体快速沉降阶段、上位岩层向下压实阶段以及覆岩整体稳沉阶段。依据5阶段岩移特征,拟合形成了覆岩超前运移的“类指数”岩移边界线,对应井上下超前影响范围分别为地表的340 m以及煤层的99 m;推演得到了关键层逐层向上断裂发展的83°断裂延伸角,对应320 m埋深以下关键层发生超前断裂、以上为滞后断裂。同时,对覆岩“横三区”的具体分布进行了划分;沿走向推进剖面,“类指数”岩移边界线与关键层断裂线之间的区域为超前变形区(煤壁支撑区),对应于岩移阶段1;关键层断裂线之后、直至井上下分别滞后工作面煤壁410和190 m的区域为离层区,对应于岩移阶段2~4;再后方的采空区为重新压实区,对应于岩移阶段5。覆岩关键层运动表现出对地表沉陷的显著控制作用,随着其逐层向上断裂运移,地表沉陷活跃度不断攀升,在主关键层结束其正向回转并开始反向回转时,地表沉陷开始进入峰值状态,且这种峰值的持续对应于覆岩整体的快速沉降;当上位岩层逐步压实下位岩层时,地表沉陷活跃度开始降低;直至主关键层运移稳定,地表沉陷活跃期结束、开始进入衰退期;表明地表沉陷盆地的最终形态直接受控于主关键层的运移状态。 展开更多

关键词 岩层移动 钻孔原位监测 关键层 分区运移 岩移边界 地表沉降

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采空区岩层移动的动态过程与可视化研究 被引量：14

8

作者 杨帆 麻凤海 +1 位作者 刘书贤 张维廉 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2005年第1期84-88,共5页

矿山开采引起上覆岩层的移动是一个复杂的动态过程。在岩层的移动和变形过程中岩体具有流变性质,同时岩层的层状组合结构在运动过程中存在时间和空间上的差异。根据流变力学理论和薄板弯曲理论研究了岩层和地表移动的时间、空间过程,推... 矿山开采引起上覆岩层的移动是一个复杂的动态过程。在岩层的移动和变形过程中岩体具有流变性质,同时岩层的层状组合结构在运动过程中存在时间和空间上的差异。根据流变力学理论和薄板弯曲理论研究了岩层和地表移动的时间、空间过程,推导出考虑时间因数的地表下沉基本公式和获得岩层与地表下沉时间系数的公式。并基于MATLAB软件强大的数学计算和图形功能,开发了相应的模拟地表沉陷动态过程的可视化程序,对某开采煤矿的地表沉陷动态过程进行预测。其预测结果与该矿长期的实际观测资料基本一致,从而为地表沉陷的动态过程预测提供了新的方法。 展开更多

关键词 岩层移动 动态过程预测 MATLAB 地表沉陷 可视化程序

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条带气化开采覆岩移动与地表沉陷实测分析 被引量：16

9

作者 辛林 王作棠 +3 位作者 黄温钢 赵克孝 鞠远江 贺盛 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期447-455,共9页

为了获得华亭原安口煤矿工广煤柱地下气化极不充分开采条件下地表沉陷规律,在国内首次建立了条带地下气化工作面覆岩移动与地表沉陷观测站。通过地表测点和浅基点岩移钻孔磁环动态下沉过程分析表明,下沉曲线呈"下沉-上升-下沉-上升... 为了获得华亭原安口煤矿工广煤柱地下气化极不充分开采条件下地表沉陷规律,在国内首次建立了条带地下气化工作面覆岩移动与地表沉陷观测站。通过地表测点和浅基点岩移钻孔磁环动态下沉过程分析表明,下沉曲线呈"下沉-上升-下沉-上升-下沉"五阶段阶梯式波动下沉规律,条带气化工作面极不充分开采地表移动和变形具有明显的非线性和非连续性。通过不同磁环动态下沉过程分析,确定了岩层离层区位置。通过地下气化炉燃空区物探分析得出燃空区间投影面呈中间宽、两头较窄的似椭圆形。计算了下沉盆地倾向主断面边界角、最大下沉角和地表最大移动变形参数(imax=1.385 mm/m,εmax=0.516 mm/m,Kmax=0.275 mm/m2),得出了下沉盆地并没有达到危险移动边界,条带地下气化开采没有产生明显下沉盆地,在观测期内没有对地表建筑物造成危害的结论。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 观测站 极不充分开采 覆岩移动 地表沉陷 实测 物探

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地下开采引起地表沉陷的数值模拟 被引量：14

10

作者 廉海 魏秀泉 甘德清 《矿业快报》 2006年第1期29-32,共4页

地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采,必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象,运用FLAC软件,采用数值模拟的方法,对石人... 地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采,必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象,运用FLAC软件,采用数值模拟的方法,对石人沟铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟,并总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律,给出了不同开采阶段的地表动态移动曲线。 展开更多

关键词 地下开采 岩层移动 地表沉陷 数值模拟

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松散层拱结构模型及其对覆岩运动的影响 被引量：13

11

作者 汪锋 许家林 +1 位作者 陈绍杰 任梦梓 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期497-504,512,共9页

针对传统上采动覆岩承载结构研究时主要集中于基岩而将上覆松散层简化为均布载荷作用于基岩顶界面而忽略了松散层中承载结构的问题,结合我国华东和华北矿区广泛分布的厚松散层地质条件,建立了松散层拱承载结构力学模型,揭示了松散层拱... 针对传统上采动覆岩承载结构研究时主要集中于基岩而将上覆松散层简化为均布载荷作用于基岩顶界面而忽略了松散层中承载结构的问题,结合我国华东和华北矿区广泛分布的厚松散层地质条件,建立了松散层拱承载结构力学模型,揭示了松散层拱的形态方程、矢跨比方程和厚度方程,得到了能形成松散层拱的临界松散层厚度的理论表达式,进一步分析了松散层拱形态特征随侧压系数、松散层内摩擦角和内聚力等参数的变化特征。通过相似物理模拟实验揭示了松散层拱对采动覆岩运动的影响规律。研究结果得到了鲍店煤矿1312工作面厚松散层条件下开采时地表沉陷实测数据的验证。 展开更多

关键词 岩层移动 地表沉陷 承载结构 关键层 松散层拱

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关键层对特厚煤层综放开采地表沉陷规律的影响研究 被引量：11

12

作者 高超 徐乃忠 +1 位作者 何标庆 邓伟男 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期229-234,共6页

特厚煤层综放开采一次性采全高,其采放煤层厚度大,垮落带和裂隙带高度亦相应增大,使得覆岩“两带”发育直接波及到覆岩上部、对地表沉陷起重要控制的厚硬关键层,其移动变形与地表沉陷特征密切相关。为从覆岩内部岩层移动变形角度探究关... 特厚煤层综放开采一次性采全高,其采放煤层厚度大,垮落带和裂隙带高度亦相应增大,使得覆岩“两带”发育直接波及到覆岩上部、对地表沉陷起重要控制的厚硬关键层,其移动变形与地表沉陷特征密切相关。为从覆岩内部岩层移动变形角度探究关键层对特厚煤层综放开采地表沉陷的控制影响作用,应用工程类比法与数值模拟综合确定了东坡煤矿914工作面“两带”高度发育情况,通过关键层理论计算了各亚关键层和主关键层破断距与层位,应用3DEC模拟了关键层对地表沉陷规律的控制影响作用。研究结果表明:应用工程类比法结合数值模拟塑性分区法可综合确定“两带”高度发育情况;上覆岩层及地表的移动变形受厚硬岩层的影响控制,表现为上覆岩层破断特征具有组合移动性、传播至地表呈突陷性;关键层内岩梁破断长度越短,地表沉陷盆地边缘越平缓、地表沉陷影响范围越大;受关键层破断距与破断形式差异的影响,地表下沉盆地开切眼侧较陡、终采线侧相对较缓。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放开采 关键层 岩层移动 地表沉陷

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矿体开采对地表的影响预测及技术防范措施 被引量：11

13

作者 康永红 何伟 +1 位作者 郭宏东 刘培正 《现代矿业》 CAS 2010年第8期19-23,共5页

为了保证矿体的安全开采,采用有限差分程序FLAC3D模拟桂家冲铁(铜)矿矿体开采对地表的影响,计算了矿体开采过程中不同区域的地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传... 为了保证矿体的安全开采,采用有限差分程序FLAC3D模拟桂家冲铁(铜)矿矿体开采对地表的影响,计算了矿体开采过程中不同区域的地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程。采取合理的采矿方法才是控制地表沉降、防止地面建筑物变形和破坏的有效途径,同时提出了相应的开采工艺和建筑结构的技术防范措施。 展开更多

关键词 岩层移动 地表沉陷 矿体开采预测研究 建筑物破坏等级

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深部采煤覆岩移动和地表沉降研究 被引量：7

14

作者 李想 焦玉勇 +2 位作者 邹俊鹏 张修峰 王超 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期32-38,56,共8页

为揭示深部采煤覆岩移动和地表沉降规律,以兖矿集团东滩煤矿6采区63_(上)04、63_(上)05、63_(上)06工作面采矿条件为背景,基于微震及地表沉降监测数据,利用UDEC对深部采煤覆岩移动和地表沉降进行了数值模拟研究。结果表明:(1)沿工作面... 为揭示深部采煤覆岩移动和地表沉降规律,以兖矿集团东滩煤矿6采区63_(上)04、63_(上)05、63_(上)06工作面采矿条件为背景,基于微震及地表沉降监测数据,利用UDEC对深部采煤覆岩移动和地表沉降进行了数值模拟研究。结果表明:(1)沿工作面回采方向(z_(1)方向)的模拟结果显示,随着工作面开采宽度的增加,覆岩的破坏形式由大块整体垮落转变为覆岩大变形;大能量矿震逐渐减少,能量趋于平稳;导水裂隙带高度先迅速升高后基本不变,稳定在85 m,与经验公式计算相符,据此确定了覆岩的三带分布;工作面回采完毕后,在采空区上方形成三角拉应力带,采空区边缘20~30 cm处形成了竖向峰值应力为50 MPa的超前支撑压力带。(2)垂直工作面回采方向(z_(2)方向)的模拟结果显示,紧邻采空区的存在、采空区间煤柱的破坏一定程度导致63_(上)06工作面回采后覆岩竖向位移迅速增大,并波及地表。(3)将模拟得到的地表沉降数据和实测数据绘制成地表沉降曲线图,地表沉降曲线呈“U”字形,且在煤层回采过程中,沉降速率逐渐增大;通过将模拟数据与现场实测数据进行对比,其平均误差仅为8%,说明模拟结果真实可靠,可为同类煤矿地表沉降预测提供借鉴。 展开更多

关键词 深部采煤 覆岩移动 地表沉降 竖向应力 三带分布 数值模拟

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8.8 m特厚煤层采场覆岩运动与应力动态演化研究 被引量：8

15

作者 王海军 刘英杰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期68-76,共9页

为揭示8.8 m特厚煤层开采过程中覆岩运动与应力演化规律,以上湾煤矿12401综采工作面为背景,利用相似模拟、数值模拟、现场实测等方法开展了研究和分析。研究结果表明:随着工作面推进,工作面前方煤层中的最大和最小主应力均发生集中现象... 为揭示8.8 m特厚煤层开采过程中覆岩运动与应力演化规律,以上湾煤矿12401综采工作面为背景,利用相似模拟、数值模拟、现场实测等方法开展了研究和分析。研究结果表明:随着工作面推进,工作面前方煤层中的最大和最小主应力均发生集中现象,应力集中程度随着工作面推进而增大,最大主应力集中程度和变化梯度大于最小主应力,但峰值超前煤壁范围小于最小主应力峰值超前煤壁范围;采空区存在应力恢复现象,随着工作面推进,应力恢复程度逐渐升高,最大主应力恢复程度高于最小主应力;工作面附近大裂缝与井下来压关系密切,地表会出现相对较大的裂缝,靠近回采巷道位置裂缝宽度变窄;基岩较薄处覆岩只存在冒落带和裂隙带,弯曲下沉带随着基岩厚度的变化而改变。开展8.8 m特厚煤层采场覆岩运动与应力演化规律的研究能够为神府东胜煤田特厚煤层资源开发利用提供指导。 展开更多

关键词 特厚煤层 覆岩运动 应力动态演化 地表下沉 矿压显现

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膏体充填开采孤岛煤柱覆岩移动规律研究 被引量：7

16

作者 韩文骥 宋光远 +1 位作者 曹忠 李秀山 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第5期220-223,共4页

为分析膏体充填开采孤岛煤柱覆岩移动破坏规律,确定充填开采控制地表沉陷的充填率阈值,基于充填膏体作用机理,并结合现场地质条件,采用相似材料模拟和理论分析,研究了采用充填法和垮落法开采孤岛煤柱分别引起来的覆岩移动规律,根据地表... 为分析膏体充填开采孤岛煤柱覆岩移动破坏规律,确定充填开采控制地表沉陷的充填率阈值,基于充填膏体作用机理,并结合现场地质条件,采用相似材料模拟和理论分析,研究了采用充填法和垮落法开采孤岛煤柱分别引起来的覆岩移动规律,根据地表变形规律分析了充填开采控制地表沉陷的充填率阈值,并通过现场实测进行了地表下沉分析。 展开更多

关键词 膏体充填 覆岩移动 相似材料模拟 孤岛煤柱 充填开采 充填率 地表沉陷

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沟谷区多煤层开采覆岩破坏及径流水害防治研究 被引量：3

17

作者 刘一龙 杨天鸿 +3 位作者 马凯 叶强 赵永 赵乾百 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期243-254,共12页

沟谷地形下多煤层开采带来了严重且复杂的“裂隙发育—山体滑坡—河道堵塞—涌水加剧”链式灾害。探究沟谷地形与煤层重复采动耦合作用下的覆岩破坏特征与规律是滑坡、涌水灾害防治的关键。以西曲矿沟谷地形下多煤层开采为研究对象,综... 沟谷地形下多煤层开采带来了严重且复杂的“裂隙发育—山体滑坡—河道堵塞—涌水加剧”链式灾害。探究沟谷地形与煤层重复采动耦合作用下的覆岩破坏特征与规律是滑坡、涌水灾害防治的关键。以西曲矿沟谷地形下多煤层开采为研究对象,综合采用集地表勘察、InSAR动态观测、降雨-径流分析和数值模拟为一体的“覆岩移动−地表变形−径流积水”分析方法,分析了沟谷区多煤层下行开采引发覆岩破坏与地表沉降的空间扩展全过程。结果表明:沟谷区下组煤充分采动后,煤层间关键层以下岩层移动范围无明显外扩特征,竖向裂隙发育,以张拉开裂为主。关键层上方岩层剪切裂隙占比明显增加,采动沉降效应与重力作用下的沟谷坡体易产生剪切滑移,甚至发生坡体下行裂隙与覆岩上行裂隙的贯通现象。重复采动造成山体滑坡形成的堆积体若阻塞河道并在汛期形成堰塞湖,则具有井下涌水风险。基于无人机倾斜摄影测量合成的高精度地形,通过降雨−径流模拟再现了山西“百年一遇”暴雨期间矾石沟流域不同历时降雨淹没范围与时间百分比,为矾石沟小流域的沟谷水灾害防范和风险评估提供了支撑,并提出了基于裂隙发育与地表淹没范围的地表径流水害综合防治方法。研究可为沟谷区多煤层开采条件下地表地质灾害防治与水资源保护提供有益参考。 展开更多

关键词 沟谷地形 多煤层开采 岩层移动 地表沉降 径流水害

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山区多煤层重复采动下地表变形特征 被引量：6

18

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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覆岩离层的计算机仿真 被引量：5

19

作者 张向东 赵德深 范学理 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第3期251-254,共4页

针对实体模型，利用离散单元法研究覆岩离层的产生与发展过程，论述了离散单元法的原理、多数的选择以及离散元模型建立的方法。计算机模拟结果表明，离层是普遍存在的客观现象，从产生到消失是一个复杂的时空过程。

关键词 覆岩离层 计算机仿真 离散单元法 岩层移动

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煤矿岩层移动建模方法及验证 被引量：5

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作者 许国胜 关金锋 +1 位作者 李回贵 王洪波 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第5期8-13,共6页

为了准确确定煤矿岩层移动数值模型的煤岩体力学参数,实现煤岩样力学参数与煤岩体输入参数之间的良好匹配,在分析Hoek-Brown强度准则及量化地质强度指标GSI围岩评价指标的基础上,利用Hoek-Brown强度准则与其等效Mohr-Coulomb强度参数的... 为了准确确定煤矿岩层移动数值模型的煤岩体力学参数,实现煤岩样力学参数与煤岩体输入参数之间的良好匹配,在分析Hoek-Brown强度准则及量化地质强度指标GSI围岩评价指标的基础上,利用Hoek-Brown强度准则与其等效Mohr-Coulomb强度参数的关系,建立一种基于Hoek-Brown强度准则的煤矿岩层移动建模方法,确定煤矿岩层移动数值模型的岩体力学参数。以某矿井为例,通过地表移动观测站观测数据和工作面矿山压力计算数据进行对比分析,结果表明:煤层支承压力峰值的计算值与模拟结果分别为17.50、18.52 MPa,峰值与煤壁的距离分别为16.21 m和15.00 m,两者的误差分别为5.51%和8.06%;模型的采空区应力恢复距为101.5 m(即0.36倍的采深),符合国内外现场经验认为的一般规律;在充分采动的情况下,数值模型与实测的下沉系数误差率为3.66%,移动盆地主断面下沉曲线的分布规律也相似,证明提出的建模方法具有可行性和实用性。 展开更多

关键词 岩层移动 地表沉陷 岩层控制 地质强度指标GSI

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