华北煤矿区岩溶陷落柱特征及成因探讨 被引量：109

1

作者 尹尚先 武强 王尚旭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期120-123,共4页

岩溶陷落柱是中国北方型石炭二迭纪煤田的一种特殊隐伏垂向构造,广泛分布于20个煤田45个煤矿区。通过对华北煤矿区岩溶陷落柱内部物质特征和外部形态特征的综合分析,认为适当的岩溶及地质构造是岩溶陷落柱形成的基本要素,其形成过程是... 岩溶陷落柱是中国北方型石炭二迭纪煤田的一种特殊隐伏垂向构造,广泛分布于20个煤田45个煤矿区。通过对华北煤矿区岩溶陷落柱内部物质特征和外部形态特征的综合分析,认为适当的岩溶及地质构造是岩溶陷落柱形成的基本要素,其形成过程是多种因素影响的复杂动力地质过程。以奥灰岩层中岩溶发育为基础,地下水的强烈交替为条件,岩体自重重力、地应力集中以及溶洞内的真空负压三重作用为动力,经过迅速垮落、溶蚀、搬运、塌陷、冒落等周而复始的过程,分阶段逐步形成陷落柱。向斜轴部的岩层底面受张拉破碎为‘倒楔形’岩块,背斜轴部岩层底面受压破碎为‘正楔形’岩块。在重力作用下向斜轴部有利于岩块整体下移形成陷落柱,从力学上解释了‘华北地区岩溶陷落柱集中发育多在向斜褶曲部位而不是背斜轴部’这一基本规律。 展开更多

关键词 工程地质 陷落柱 楔形 力学分析 华北煤矿区 岩溶发育

下载PDF 职称材料

陷落柱影响采场围岩破坏和底板突水的数值模拟分析 被引量：55

2

作者 尹尚先 王尚旭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期264-269,共6页

为探讨陷落柱在围岩破坏及突水中所起的作用,采用FLAC3D模拟分析了陷落柱影响下采煤工作面推进的全过程.采动影响下采场围岩的应力应变数值模拟充分说明,陷落柱的存在使底板的应力应变分布极不均匀,应力集中系数增大,陷落柱附近位移明显... 为探讨陷落柱在围岩破坏及突水中所起的作用,采用FLAC3D模拟分析了陷落柱影响下采煤工作面推进的全过程.采动影响下采场围岩的应力应变数值模拟充分说明,陷落柱的存在使底板的应力应变分布极不均匀,应力集中系数增大,陷落柱附近位移明显,远离陷落柱其影响逐渐减小,但对底板岩层破坏范围及破坏形式影响较小;陷落柱顶面上方岩层的应变较大,与周围不协调,容易产生局部剪切变形.陷落柱边壁、工作面底板压缩区与膨胀区的分界线重合在一条线上时,是剪切破坏的最佳状态,最容易发生底鼓突水.陷落柱影响下的底板破坏深度为15～18m. 展开更多

关键词 陷落柱 底板突水 数值模拟 采煤工作面

下载PDF 职称材料

煤层底板下隐伏陷落柱的滞后突水机理 被引量：51

3

作者 李连崇 唐春安 +2 位作者 左宇军 李根 刘超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1212-1216,共5页

应用有限元数值计算方法,模拟研究了含隐伏陷落柱煤层底板在采动应力扰动和高承压水共同作用下陷落柱活化、裂隙萌生、裂隙扩张、突水通道贯通形成的全过程,通过对损伤场、变形场、应力场和渗流场的解读,对突水通道进行时空基准标定,并... 应用有限元数值计算方法,模拟研究了含隐伏陷落柱煤层底板在采动应力扰动和高承压水共同作用下陷落柱活化、裂隙萌生、裂隙扩张、突水通道贯通形成的全过程,通过对损伤场、变形场、应力场和渗流场的解读,对突水通道进行时空基准标定,并就陷落柱发育高度、承压水水压力大小对突水滞后时间的影响进行了分析探讨,从岩体在长期的环境影响、载荷作用下损伤演化、物理力学性能退化的角度,揭示了煤层底板下隐伏陷落柱的滞后突水机理. 展开更多

关键词 陷落柱 滞后突水 损伤 承压水 突水通道

下载PDF 职称材料

华北岩溶陷落柱突水的水文地质及力学基础 被引量：45

4

作者 尹尚先 武强 王尚旭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期182-185,共4页

为了有效预测、预防岩溶陷落柱突水,通过实际资料的水文地质背景分析,以及"厚壁筒"力学模型的模拟,研究了突水形成的基本条件.研究表明,陷落柱的充水受多种条件和因素的控制和影响,适当的水文地质基础是其突水的必要条件,但... 为了有效预测、预防岩溶陷落柱突水,通过实际资料的水文地质背景分析,以及"厚壁筒"力学模型的模拟,研究了突水形成的基本条件.研究表明,陷落柱的充水受多种条件和因素的控制和影响,适当的水文地质基础是其突水的必要条件,但真正形成突水还必须满足突水的充分条件,即达到或超过力学临界状态,这就决定了绝大部分华北岩溶陷落柱并不充水,一般也形不成突水. 展开更多

关键词 岩溶陷落柱 突水 水文地质 厚壁筒模型 充分必要条件

下载PDF 职称材料

煤层底板陷落柱活化突水过程的数值模拟 被引量：36

5

作者 李连崇 唐春安 +2 位作者 梁正召 马天辉 张永彬 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2009年第2期158-162,共5页

为了研究煤层底板陷落柱活化破坏特征及诱发的突水机理,采用RFPA2D模拟了全充水强导水型和边缘充水导水型陷落柱的活化突水过程.数值模拟再现了流固耦合作用下全充水导水型陷落柱克服剥离面上的黏结力、柱边滑动面上的抗滑阻力,最终发... 为了研究煤层底板陷落柱活化破坏特征及诱发的突水机理,采用RFPA2D模拟了全充水强导水型和边缘充水导水型陷落柱的活化突水过程.数值模拟再现了流固耦合作用下全充水导水型陷落柱克服剥离面上的黏结力、柱边滑动面上的抗滑阻力,最终发生发生活化崩塌的过程以及边缘充水导水型陷落柱从边缘裂隙的扩张、贯通到宏观导水通道形成的全过程.分析结果表明,突水通道形成受陷落柱本身的物理力学性质以及开采应力扰动等因素的共同控制,陷落柱构造的存在影响了原岩应力应变的均匀分布,在开采扰动时,这种影响表现的更为突出,在应变不协调部位容易产生剪切变形与损伤,加之高压渗透水流的楔劈作用,致使陷落柱逐步活化而引发突水. 展开更多

关键词 突水过程 陷落柱 数值模拟 活化过程 流固耦合

下载PDF 职称材料

潞安常村井田陷落柱分布规律与成因初探 被引量：16

6

作者 张书林 张子敏 +1 位作者 王运革 卢志刚 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第3期283-287,共5页

陷落柱发育、导水和集聚瓦斯都对煤矿安全生产产生威胁.依据常村井田现勘探揭露陷落柱发育的位置和特征,从岩溶发育条件、地下水径流条件以及构造发育条件等3个方面对常村井田陷落柱成因进行了分析,指出上述3个条件是常村井田陷落柱发... 陷落柱发育、导水和集聚瓦斯都对煤矿安全生产产生威胁.依据常村井田现勘探揭露陷落柱发育的位置和特征,从岩溶发育条件、地下水径流条件以及构造发育条件等3个方面对常村井田陷落柱成因进行了分析,指出上述3个条件是常村井田陷落柱发育的主要因素,且三者相互联系,进而得出了陷落柱发育的规律:陷落柱多发育在奥灰水富水异常区、张扭性断层应力集中部位和向斜轴部褶曲部位及其转折端. 展开更多

关键词 潞安常村井田 陷落柱 岩溶 径流 构造

下载PDF 职称材料

华北型煤田岩溶陷落柱分布规律及其水文地质意义 被引量：11

7

作者 张宝柱 陈振东 《阜新矿业学院学报》 1996年第3期295-298,共4页

本文阐述了华北型煤田内岩溶陷落柱形成的基本条件及其分布规律，依其导水性把陷落柱划分为三大水文地质类型，指出多数是隔水的，但若形成较新或处于强径流带及集中排泄带，可成为矿床充水通道，勿通奥灰水进入矿坑，发生突水淹井事故... 本文阐述了华北型煤田内岩溶陷落柱形成的基本条件及其分布规律，依其导水性把陷落柱划分为三大水文地质类型，指出多数是隔水的，但若形成较新或处于强径流带及集中排泄带，可成为矿床充水通道，勿通奥灰水进入矿坑，发生突水淹井事故。对此进行了深入探讨。 展开更多

关键词 岩溶陷落柱 岩溶水系统 矿床疏干 煤田 水文地质

下载PDF 职称材料

阳煤三矿K8403工作面过陷落柱开采技术方案研究 被引量：6

8

作者 吕维赟 《山西煤炭》 2010年第9期56-58,共3页

针对阳煤三矿K8403工作面回采巷道掘进中揭露陷落柱的实际情况,对回采中的过断层措施提出了两套方案,在保证技术可行和生产安全的前提下,进行了方案的经济技术分析,获得了优良方案。

关键词 阳煤三矿 陷落柱 开采技术

下载PDF 职称材料

梧桐庄矿导水陷落柱的水源辨识研究 被引量：3

9

作者 王屹 《华北科技学院学报》 2012年第4期5-8,15,共5页

岩溶陷落柱作为煤田一种特殊的地质体,不仅影响了煤炭开采过程中巷道布置、巷道稳定性、煤炭开采数量,而且可能引发工作面突水,对井下矿工的生命安全带来严重威胁。本文以梧桐庄煤矿为例,结合矿井水文地质条件及突水水源的水化学特征,... 岩溶陷落柱作为煤田一种特殊的地质体,不仅影响了煤炭开采过程中巷道布置、巷道稳定性、煤炭开采数量,而且可能引发工作面突水,对井下矿工的生命安全带来严重威胁。本文以梧桐庄煤矿为例,结合矿井水文地质条件及突水水源的水化学特征,建立聚类分析模型、模糊判别模型,对突水水源进行判别,结果显示,成功的预测出陷落柱的存在,并且水质和水温已经成为梧桐庄矿导水陷落柱的辨识依据。这种方法在其它水文地质条件相似的煤矿都起到了很好的借鉴作用。 展开更多

关键词 岩溶陷落柱 水源判别 聚类分析模型 模糊判别模型

下载PDF 职称材料

成庄矿岩溶陷落柱特征与成因分析 被引量：1

10

作者 王冲 王沿岑 《中州煤炭》 2014年第10期103-104,116,共3页

成庄井田岩溶陷落柱相当发育,根据三维地震探测和井下开采3号煤层揭露,井田内有大小陷落柱185个,平均3个/km2。根据成庄井田地质报告及井田内钻孔数据等资料,分析了成庄井田内陷落柱的发育特征及成因。结合山西岩溶水强径流带的影响分... 成庄井田岩溶陷落柱相当发育,根据三维地震探测和井下开采3号煤层揭露,井田内有大小陷落柱185个,平均3个/km2。根据成庄井田地质报告及井田内钻孔数据等资料,分析了成庄井田内陷落柱的发育特征及成因。结合山西岩溶水强径流带的影响分析认为,成庄井田陷落柱主要是由于岩溶水强径流对可溶性煤系地层的溶蚀作用形成的。虽然井田内揭露的陷落柱大部分不导水,但当掘进到井田西部带压开采区,可能会沟通强含水层,引发突水事故。 展开更多

关键词 岩溶陷落柱 岩溶水 强径流

下载PDF 职称材料

综采面过溃泻性陷落柱顶底板加固合理厚度的确定 被引量：4

11

作者 王凯 乔永凤 《中州煤炭》 2011年第10期20-22,共3页

为防止通过注浆加固形成的顶底板发生破坏而导致软泥状物涌入工作空间,保证综采面安全地通过溃泻性陷落柱,在分析支架上方加固体力学性能的基础上,根据普氏冒落拱理论提出了注浆加固形成合理直接顶厚度的计算方法;另将支架底座前端至工... 为防止通过注浆加固形成的顶底板发生破坏而导致软泥状物涌入工作空间,保证综采面安全地通过溃泻性陷落柱,在分析支架上方加固体力学性能的基础上,根据普氏冒落拱理论提出了注浆加固形成合理直接顶厚度的计算方法;另将支架底座前端至工作面壁之间的底板加固层视为弹性梁,分析其最大拉应力及最大剪应力与梁的深长比之间的关系,推导出了底板加固层合理厚度的计算方法,并成功应用于实践。 展开更多

关键词 综采工作面 溃泻性陷落柱 加固厚度 力学机理

下载PDF 职称材料

GIS在矿区岩溶陷落柱位置圈定中的应用

12

作者 罗金辉 杨永国 陈玉华 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1385-1389,共5页

区域构造、可溶性岩层和地下水动力条件是岩溶陷落柱形成的3个必备条件。选取刘桥二矿作为研究区,从现有数据中分类提取出区域构造、可溶性岩层和煤层顶底板强富水异常区3个因素,根据底板等高线生成煤层底板坡度图及研究区邻近区域内已... 区域构造、可溶性岩层和地下水动力条件是岩溶陷落柱形成的3个必备条件。选取刘桥二矿作为研究区,从现有数据中分类提取出区域构造、可溶性岩层和煤层顶底板强富水异常区3个因素,根据底板等高线生成煤层底板坡度图及研究区邻近区域内已探明陷落柱的特征,结合这3个因素,运用GIS叠置分析圈定出4个可能的陷落柱发育区,再经与实际生产情况资料对比,得出巷道揭露的Ⅱ617风巷陷落柱位于第Ⅱ区内。 展开更多

关键词 GIS 坡度 叠置分析 岩溶陷落柱 刘桥二矿

下载PDF 职称材料