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煤层采动巨厚松散层全断面监测及内部变形特征 被引量:1
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作者 张平松 许时昂 +1 位作者 傅先杰 吴荣新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期628-644,共17页
开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题,尤其对于我国东部高潜水位矿区而言,巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制,明确其对地表移动变形影响,以淮南新集矿区某井田为研... 开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题,尤其对于我国东部高潜水位矿区而言,巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制,明确其对地表移动变形影响,以淮南新集矿区某井田为研究区,通过采用分布式光纤与并行电法联合测试技术,构建超过600 m深度全断面钻孔监测系统,探究巨厚松散层变形特征和内部移动规律。全断面监测系统能够获取煤层采动区域巨厚松散层内部应变、位移信息及监测钻孔周围电阻率变化情况,量化地层监测断面松散层内部移动变形时空关系和渗流场变化数据,分析松散层内地层变形特征与发育形态。研究结果表明:多参量联合测试技术的应用,显著提高了对巨厚松散层移动变形的监测效率和变形定位的准确性,获得了工作面回采位置与松散层内部变形时空演变关系。并根据松散层变形特征,将采动影响过程划分为超前影响期、弱采动影响期、强采动影响期、采后沉稳期4个阶段,揭示了超前影响变形表现“台阶状”形态与采动影响期的“反向3字型”移动特征,同时分析了“反向3字型”移动模式的构成条件、影响因素。基于全断面监测数据,提出巨厚松散层变形多场可测信息量化评价方法,阐明了巨厚松散层在煤层开采过程中存在分层应力积累与释放的规律。研究内容为巨厚松散层内部移动变形的精细化监测分析提供重要的技术支持。全断面监测技术的应用,也可为采动损害过程监测与评价、矿山生态源头减损与减沉、沉陷区土地规划与复垦以及松散层内注浆改造等提供参考。 展开更多
关键词 变形特征 全断面监测 巨厚松散层 开采沉陷 分布式光纤感知
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采煤沉陷松散层变形研究现状与分析
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作者 许时昂 吴海波 +1 位作者 欧元超 席超强 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期6999-7013,共15页
开采沉陷是煤炭资源井工开采所面临的主要环境地质问题,其中松散层变形是东部高潜水位矿区生态修复和西部生态脆弱区保护所关注的重点,获得沉陷变形参数对推动开采减损、生态环境保护与修复有着重要的指导意义。借助CiteSpace文献计量软... 开采沉陷是煤炭资源井工开采所面临的主要环境地质问题,其中松散层变形是东部高潜水位矿区生态修复和西部生态脆弱区保护所关注的重点,获得沉陷变形参数对推动开采减损、生态环境保护与修复有着重要的指导意义。借助CiteSpace文献计量软件,基于中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库进行可视化分析,通过对该研究方向近30年主要研究力量、研究热点和现状趋势量化统计与分析,详细地阐述了该方向的研究现状,简要概述了沉陷成因、理论分析、室内试验、数值模拟及原位实测等方面开展的研究内容。从多学科交叉促进理论研究发展、多方法联合建立高精度动态监测、发展与创新测试装备和技术等方面对其未来趋势进行了展望,提出“空-天-地-孔”一体化监测平台的建设与运营,以期通过多维度、网格化立体数据的获取,进一步掌握松散层内部变形特征与传递机理,为实施“源头控制”和“过程治理”理念和评价废弃矿井CO_(2)封存地质条件提供基础数据与科学支撑。 展开更多
关键词 松散层变形 文献计量 矿区复垦 开采沉陷 高潜水位矿区
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小保当煤矿风积沙松散层三维地震地质特征研究
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作者 杨彪 麻银斗 侯晓冰 《山东煤炭科技》 2024年第7期108-113,共6页
小保当一号矿井地形起伏较大,地质构造复杂多变,传统勘探技术难以满足该矿井全方位勘查的需要,严重制约矿井的安全高效生产。以该矿井首采区地质条件为研究背景,综合应用理论分析、现场试验以及现场勘探等方法,判定矿井风积沙松散层首... 小保当一号矿井地形起伏较大,地质构造复杂多变,传统勘探技术难以满足该矿井全方位勘查的需要,严重制约矿井的安全高效生产。以该矿井首采区地质条件为研究背景,综合应用理论分析、现场试验以及现场勘探等方法,判定矿井风积沙松散层首采区为地震勘探地质一般区,得出了影响该区域内三维地震勘探的影响因素为地形因素、激发因素以及接收因素,制定了适用于风积沙松散层三维地震勘探方案,查明了勘探区内风积沙松散层厚度在50~115 m之间变化,南部最厚达到115 m;勘探区内各煤层厚度整体表现为由西北向东南逐渐变厚的变化趋势,煤层总体呈向北西倾斜的单斜形态;勘探区内2^(-2)、5^(-2)煤层共有9条断层且均为正断层,其中落差大于5 m的断层2条。 展开更多
关键词 风积沙松散层 三维地震勘探 松散层厚度 煤层厚度 断层
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厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例
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作者 蔡毅 沈华章 +5 位作者 黄厚旭 严家平 蔡国军 蔡永祥 杨博 孙斌杨 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期36-49,共14页
为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪... 为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。 展开更多
关键词 松散层矿区 拉伸区域 土体内部变形 光纤监测 钻孔测斜
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厚松散层底部土层抗渗透破坏突水溃砂研究
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作者 康方 胡东祥 +1 位作者 孟凡贞 朱术云 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期153-159,165,共8页
为了探究厚松散层底部土层抗渗透破坏特征,以兴隆庄煤矿巨厚松散层薄基岩下开采四采区浅部资源为工程背景,通过对上、下2组土样进行颗粒级配、微观测试、抗渗透试验、安全临界水头高度理论计算等综合分析,探究山西组3煤层上覆含水层发... 为了探究厚松散层底部土层抗渗透破坏特征,以兴隆庄煤矿巨厚松散层薄基岩下开采四采区浅部资源为工程背景,通过对上、下2组土样进行颗粒级配、微观测试、抗渗透试验、安全临界水头高度理论计算等综合分析,探究山西组3煤层上覆含水层发生突水溃砂的临界条件。研究发现:土样的颗粒级配及颜色变化差异较大,粒径小于0.075 mm的细粒土的质量分数,上组的不到30%,而下组的高达70%;上组土样以长石为主,长石质量分数超过90%,结构疏松,SiO_(2)质量分数高,属于典型的砂性土类;下组土样以高岭石为主,质量分数超过70%,结构致密,Al_(2)O_(3)质量分数高,属于典型的黏性土类;确定了不同裂缝宽度下临界水压及临界水力坡度量化取值,随着裂缝宽度不断增加,临界水压和临界水力坡度均呈现逐渐下降的趋势,当裂缝为20 mm时,均出现明显拐点;理论类比计算了安全临界水头高度,初步确定了研究区第四系底部含水层允许安全水头高度为54~70 m,通过与实际水头值对比,分析认为正常开采条件下该区域不会发生突水溃砂渗透破坏事故。 展开更多
关键词 松散层 底部土层 抗渗透破坏 突水溃砂 颗粒级配 微观测试
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厚松散层薄基岩煤层开采地表沉降速度及其影响因素研究
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作者 张佳明 程桦 张亮亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第6期151-159,共9页
为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律,以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景,采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究,分析... 为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律,以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景,采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究,分析地表沉降速度变化规律及各影响参数对地表沉降速度的敏感性大小。结果表明:地表沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而增大,但随基岩层厚度、松散层厚度的增大而减小;地表最大沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而线性增大,随松散层厚度的增大而线性减小,与基岩层厚度呈幂函数减小关系;各影响因素对地表最大沉降速度的敏感性从大到小依次为采宽、基岩层厚度、松散层厚度、开采速度、采高。 展开更多
关键词 松散层 薄基岩 FLAC3D 地表沉降速度 敏感性
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厚松散层薄基岩下分层开采覆岩破坏高度研究
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作者 王文卫 芦晓伟 +1 位作者 丁坤朋 王文 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期75-83,共9页
以赵固一矿厚松散层薄基岩下分层工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟研究、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔窥视方法对采后覆岩破坏高度进行研究,研究表明:采用经验公式计算得到下分层工作面采后,顶板垮落带发育高度为6.93~27.72 m,... 以赵固一矿厚松散层薄基岩下分层工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟研究、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔窥视方法对采后覆岩破坏高度进行研究,研究表明:采用经验公式计算得到下分层工作面采后,顶板垮落带发育高度为6.93~27.72 m,导水裂缝带发育高度为22.17~71.73 m;数值模拟结果表明下分层采高2.5 m、累计采高6 m时,最大垮采比为2.61,而累计采厚小于6 m、基岩厚度不小于30 m、黏土层厚度大于5 m时可认为黏土层厚度能够阻隔导水裂缝带向上发育;采用现场实测方法得到累计采厚5.8 m处,垮落带15.26 m,垮采比为2.62,导水裂缝带55.59 m,裂采比为9.58。东一盘区下分层工作面后开采覆岩破坏高度的规律,可以为该矿下分层工作面时确定防水、防砂安全煤(岩)柱厚度提供理论依据。 展开更多
关键词 松散层 薄基岩 垮落带 导水裂隙带 下分层
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基于GNSS监测数据的巨厚松散层下采煤对地面振动影响及沉陷过程研究
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作者 郑增荣 刘斌 +3 位作者 肖星星 王军 刘生强 赵宏飞 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期318-324,共7页
针对煤炭地下采掘对地面振动的影响过程,本文以皖北某大型矿井为例,通过连续采集全球导航卫星系统(GNSS)监测数据,探究了巨厚松散层下煤矿开采对地面振动和沉陷的影响,使用FLAC^(3D)数值模拟软件对地层数据进行建模,模拟地下采煤机械运... 针对煤炭地下采掘对地面振动的影响过程,本文以皖北某大型矿井为例,通过连续采集全球导航卫星系统(GNSS)监测数据,探究了巨厚松散层下煤矿开采对地面振动和沉陷的影响,使用FLAC^(3D)数值模拟软件对地层数据进行建模,模拟地下采煤机械运行时的振动传播过程。结果显示,随着振动波从煤层巷道顶部沿松散层向上传播,振动能量逐渐衰减,尤其在厚层黏土层中衰减最为明显。随后,利用变分模态分解(VMD)和频谱分析,对地面振动数据进行处理和分析,发现地下机械开采振动经松散层后的频率特征,以及振动通过松散层传递后的衰减规律。同时,对监测站的沉陷数据进行分析,发现沉陷过程呈现先升后降的变化趋势,活跃期的沉陷量占总量的91%。分析了影响因素及振动影响的持续时间。本文研究结果为采煤活动安全管理和环境保护提供了科学依据。 展开更多
关键词 GNSS监测数据 巨厚松散层 采煤地面振动 影响持续性
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厚松散层下高强度综放开采地表沉陷规律研究
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作者 贺丹 段中会 +5 位作者 姬永涛 王鑫 付德亮 高翔 张丽维 刘峰 《煤炭技术》 CAS 2024年第6期24-27,共4页
在陕北地区浅埋厚煤层、厚松散层地质条件下,以某大型煤矿大采高综采工作面采动地表沉降监测数据为基础,选取沿工作面走向、倾向两条观测线为研究对象,分析研究各观测点全周期下沉变化及对应时空关系,采用数理统计、公式计算、数据拟合... 在陕北地区浅埋厚煤层、厚松散层地质条件下,以某大型煤矿大采高综采工作面采动地表沉降监测数据为基础,选取沿工作面走向、倾向两条观测线为研究对象,分析研究各观测点全周期下沉变化及对应时空关系,采用数理统计、公式计算、数据拟合等方法确定地表移动动态变化相关参数,探讨采动工作面的地表沉降特征和变化规律。结果显示:工作面采动初期上覆岩层的运动范围已波及到地表,随着工作面不断推进,其地面影响范围一直在超前;当工作面回采完成时,下沉量迅速衰减,逐步趋于稳定。走向线最大下沉值3 715 mm,倾向线最大下沉值3 327 mm,工作面推进在400~600 m,下沉速度超过200 mm/d,最大可达268 mm/d。地表沉降系数0.58,起动距102.6 m,超前影响角54.9°,最大下沉速度滞后角71.8°。地表移动持续时间282 d,起动阶段时间短,仅为18 d,活跃阶段移动速度大、变形剧烈,衰退阶段持续时间较长达199 d,反映了浅埋厚松散层综放高强度开采条件下,地表移动发展快、稳定也快的特征。 展开更多
关键词 浅埋厚煤层 松散层 高强度综放开采 地表沉降 动态参数
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持续降雨条件下松散层-泥岩滑坡稳定性分析与防治
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作者 刘明君 李茂山 《山西建筑》 2024年第14期120-123,共4页
甘肃临夏盆地广泛发育松散层-泥岩路堑滑坡,此类滑坡具滑面埋深较浅、滑体含水率高、不易支护、在持续降雨条件下“群发性”等特点。运用GeoStudio Seep/W模块对松散层-泥岩滑坡在持续降雨条件下的渗流场进行分析,将分析结果导入GeoStud... 甘肃临夏盆地广泛发育松散层-泥岩路堑滑坡,此类滑坡具滑面埋深较浅、滑体含水率高、不易支护、在持续降雨条件下“群发性”等特点。运用GeoStudio Seep/W模块对松散层-泥岩滑坡在持续降雨条件下的渗流场进行分析,将分析结果导入GeoStudio SLOPE/W模块耦合计算滑坡稳定性。随着降雨持续入渗,滑坡稳定系数逐步降低,饱和工况下滑坡处于不稳定状态。根据滑坡特征和计算结果,采用“强坡面、重排水、弱支挡”的处治方案。滑坡进行处治后,滑坡饱和稳定安全系数为1.35,滑坡处于稳定状态,设计方案合理可行,方案实施后,处治效果明显。 展开更多
关键词 GeoStudio 松散层-泥岩滑坡 稳定性分析
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华亭矿区厚松散层开采沉陷规律研究
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作者 王少宁 《大众科技》 2024年第4期55-59,共5页
华亭矿区是我国西北地区重要的大型煤炭基地,其部分煤层重复采动使得地表沉陷和变形加剧,对地表建构筑物产生了一定影响。文章通过整理华亭煤矿1401工作面观测线和1212工作面观测线的外业观测数据,总结地表移动规律,求出相应的移动变形... 华亭矿区是我国西北地区重要的大型煤炭基地,其部分煤层重复采动使得地表沉陷和变形加剧,对地表建构筑物产生了一定影响。文章通过整理华亭煤矿1401工作面观测线和1212工作面观测线的外业观测数据,总结地表移动规律,求出相应的移动变形值、角量参数和最终移动变形分布规律,与一般条件下的地表沉陷规律作对比分析,并采用概率积分法进行地表沉陷预计,获得各种特定参数,从而掌握矿区特有开采条件下地表沉陷的特征。 展开更多
关键词 开采沉陷 下沉曲线 地表移动 巨厚松散层 概率积分法
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高密度电阻率法在冻土层下松散层厚度探测中的应用
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作者 庞少东 《价值工程》 2024年第25期137-140,共4页
高密度电阻率法在冬季地表存在冻土层时由于接地条件较差,往往取得不了较好的探测效果,本文以采用长钢钎钻透冻土层并灌以冻点较低的饱和盐水等手段,改变接地条件,将其应用在冬季北方局部第四系松散层厚度的探查中,取得的成果断面特征... 高密度电阻率法在冬季地表存在冻土层时由于接地条件较差,往往取得不了较好的探测效果,本文以采用长钢钎钻透冻土层并灌以冻点较低的饱和盐水等手段,改变接地条件,将其应用在冬季北方局部第四系松散层厚度的探查中,取得的成果断面特征符合地层电性变化规律,推断解释的松散层厚度与钻孔揭露厚度吻合,验证了该方法在工程探查方面的应用价值。 展开更多
关键词 高密度电阻率法 冻土层 松散层厚度 接地条件
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厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术 被引量:2
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作者 程桦 彭世龙 +2 位作者 姚直书 荣传新 蔡海兵 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期260-271,共12页
针对厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术难题,以山东巨野矿区郭屯煤矿偏斜井筒地面注浆治理工程为背景,基于井筒松散层段偏斜与竖向压缩变形共存且向非对称开采工作面方向偏斜的全新破损特征,揭示郭屯煤矿井筒偏斜与竖向压缩变形机... 针对厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术难题,以山东巨野矿区郭屯煤矿偏斜井筒地面注浆治理工程为背景,基于井筒松散层段偏斜与竖向压缩变形共存且向非对称开采工作面方向偏斜的全新破损特征,揭示郭屯煤矿井筒偏斜与竖向压缩变形机理,分析认为该2种特征分别是煤层非对称开采引发的底含非均匀疏水固结沉降叠加作用下地层水平倾覆推力和竖向附加力所致。本着确保安全、不停产治理的原则,制定了在役偏斜井筒不停产地面注浆综合治理方案,研发了系列井筒偏斜综合治理技术:(1)保护在役井筒“泄压-预警”双控地面高压注浆技术;(2)厚松散层单孔多层段注浆新型套管与施工工艺;(3)厚松散层地面注浆参数工程化确定方法;(4)在役井筒不停产运营下深孔高压注浆治理预警技术。综合监测结果表明:郭屯煤矿主、副、风3个偏斜井筒治理工程注浆过程中严格按照厚松散层薄基岩条件下偏斜井筒不停产综合治理技术进行实施,完成注浆孔钻探工程量31 026.8 m,注浆量达到35 536.66 m3,实现了矿井不停产注浆治理;治理后井筒向北向西不再继续偏移,主井井筒注浆期井口处向北和向西偏斜量分别减小12 mm和18 mm,副井井筒井口处向北和向西分别减小13 mm和41 mm,注浆结束1 a内井筒整体偏斜量仍继续减小并有回正趋势,且井筒周边下沉速率减缓,确保了井筒运营安全。研究成果在郭屯煤矿厚松散层薄基岩地层偏斜井筒地面高压注浆治理工程得到了成功应用,为今后在类似工程中应用提供参考依据和工程经验。 展开更多
关键词 松散层 井筒偏斜 井筒支护 不停产 地面注浆 泄压孔
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厚松散层薄基岩下开采地表变形规律——以鲁南矿区为例 被引量:1
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作者 刘辉 李玉 +6 位作者 苏丽娟 朱晓峻 张鹏飞 姚明明 王金正 王庆伟 司光亚 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期11-23,共13页
我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征。本文以鲁南矿区某煤矿为例,探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律,在现场实测的基础上,采用FLAC3D数值模拟技术... 我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征。本文以鲁南矿区某煤矿为例,探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律,在现场实测的基础上,采用FLAC3D数值模拟技术,建立不同松基比(0.25~5.00)条件下煤层开采的地表变形计算模型,研究了地表变形特征,分析了松基比对概率积分法参数的影响,并从开采沉陷的角度对厚松散层薄基岩条件进行了定量分析与探讨。研究表明:(1)在开采厚度相同条件下,当松基比不断增大时,地表变形量呈明显的先增大后减小特征,在松基比达到某一限值后,地表变形趋于稳定;(2)下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切均随着松基比增大表现为先增大后减小的关系,松基比拐点分别为1.75、1.25和1.25;(3)松散层厚度在平均采深中所占的比例对移动角、边界角具有较大的影响,边界角、移动角随着松基比的增大逐渐减小。基于上述研究,提出将松基比为1.25~1.75作为厚松散层薄基岩条件的临界值,为我国东部典型厚松散层薄基岩矿区地表变形预计和开采沉陷灾害防控提供了理论基础。 展开更多
关键词 松散层 薄基岩 地表变形 概率积分法 沉陷 松基比
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厚松散层煤矿开采地表移动监测技术 被引量:3
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作者 郭红星 杨旭 +1 位作者 薛博 谢世成 《测绘标准化》 2023年第2期66-71,共6页
为研究厚松散层地质条件下煤矿开采所引发的地表移动变形规律,以某矿两个开采工作面影响的地表移动变形区为研究对象,建立地表移动变形观测站。通过布设平面GNSS连接测量控制网和三等水准联测网,得到矿区GNSS RTK测量和高程测量基准。... 为研究厚松散层地质条件下煤矿开采所引发的地表移动变形规律,以某矿两个开采工作面影响的地表移动变形区为研究对象,建立地表移动变形观测站。通过布设平面GNSS连接测量控制网和三等水准联测网,得到矿区GNSS RTK测量和高程测量基准。针对地表形变的时序性,引入自动化监测技术,并基于Java Web技术开发矿区地表移动自动化GNSS实时监测系统。实时监测结果表明,该监测系统可以提供准确、及时的地表移动变形信息,监测精度高、功能丰富,能够为特殊地质采矿条件下开采沉陷规律研究提供强有力的数据和技术支撑。 展开更多
关键词 变形监测 自动化监测 松散层 开采沉陷 地表移动观测
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厚松散层下开采覆岩及地表移动变形规律试验研究
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作者 夏筱红 魏宏涛 +2 位作者 杨伟峰 徐洪远 张方正 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第32期14053-14059,共7页
煤炭开采保障了中国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的... 煤炭开采保障了中国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的持续变形阶段。结果表明:受采动影响厚松散层压缩导致的移动变形值在整体移动变形上占比增大;在煤层采厚2.2 m条件下,观测获得采后地表的最大下沉值为1447.6 mm,最大水平移动值为394.6 mm。研究成果对矿区工程建设用地及线路规划选址具有一定的实用意义。 展开更多
关键词 移动变形 松散层 模型试验
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厚松散层重复开采工作面地表移动变形特征研究
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作者 王康健 唐金宝 +1 位作者 时宁宁 刘永琪 《煤炭科技》 2023年第6期57-63,共7页
为了研究厚松散层矿区重复采动条件下地表变形规律,以淮南某矿区14148重复采动工作面为工程背景,通过分析现场实测数据,得到了不同水平及同一水平协同影响下重复开采地表变形规律;为研究重复采动特殊地表移动变形规律,进行了数值模拟研... 为了研究厚松散层矿区重复采动条件下地表变形规律,以淮南某矿区14148重复采动工作面为工程背景,通过分析现场实测数据,得到了不同水平及同一水平协同影响下重复开采地表变形规律;为研究重复采动特殊地表移动变形规律,进行了数值模拟研究。结果表明,厚松散层重复采动条件下地表下沉及地表水平移动加剧,上山角量参数减小、下山角量参数增大,地表下沉系数、主要影响角正切变大,同一水平采空区方向移动变形加剧;通过数值模拟发现,不同水平的重复采动会少量增大地表移动变形,但邻近17278工作面开采造成的开采充分性增强是14148重复开采工作面特殊地表移动变形特征的主要原因。 展开更多
关键词 松散层 重复采动 地表移动变形 数值模拟
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厚松散层薄基岩煤层顶板富水性并行电法 被引量:2
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作者 李小二 刘盛东 +2 位作者 任志祥 杨彩 张亮亮 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第6期84-87,共4页
厚松散层薄基岩煤层顶板水害亟需有效手段查明,以保障煤矿安全开采。基于并行电法的O型观测系统,可一次同步采集全工作面全空间电场电位值,减少不同时间测量数据的干扰,有效增加地电场数据辐射范围和密度,增强三维顶板探查精准度;在试... 厚松散层薄基岩煤层顶板水害亟需有效手段查明,以保障煤矿安全开采。基于并行电法的O型观测系统,可一次同步采集全工作面全空间电场电位值,减少不同时间测量数据的干扰,有效增加地电场数据辐射范围和密度,增强三维顶板探查精准度;在试验工作面回采前,布置O型观测系统并对其进行数据反演,得到煤层顶板存在两处低阻异常区和煤层顶板薄基岩面分布形态,为工作面开采前提供有效的疏放水靶区,并指导后续电法监测钻孔位置设计。 展开更多
关键词 并行电法 O型观测系统 顶板水害 松散层薄基岩
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浅埋厚松散层薄基岩综采工作面开采覆岩切落体结构分析及应用 被引量:2
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作者 汪北方 蒋嘉祺 +2 位作者 刘学生 梁冰 张晶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3011-3021,共11页
浅埋厚松散层薄基岩综采工作面开采覆岩破断失稳诱发的强压显现问题日益凸显,已对矿井安全及高效生产带来严重威胁。为此,以神东矿区22614工作面为工程背景,采用现场监测、相似试验与力学建模相结合的研究方法,分析其强矿压显现特征,揭... 浅埋厚松散层薄基岩综采工作面开采覆岩破断失稳诱发的强压显现问题日益凸显,已对矿井安全及高效生产带来严重威胁。为此,以神东矿区22614工作面为工程背景,采用现场监测、相似试验与力学建模相结合的研究方法,分析其强矿压显现特征,揭示采动覆岩破断失稳诱因,构建覆岩破断结构力学模型,核定工作面液压支架工作阻力,并开展现场实例应用。结果表明:现场监测的工作面开采顶板平均破断步距为11.2 m,液压支架平均工作阻力为8450.1 kN,最大工作阻力为11857 kN;相似试验中,工作面开采老顶呈短悬臂岩梁剪切破断,断裂面贯通地表,覆岩滞后煤壁整体切落,平均垮落步距为12.5 m;通过建立浅埋厚松散层薄基岩综采工作面覆岩切落体结构平面力学模型,提出了覆岩切落体结构失稳判据,指明不稳定系数与覆岩切落角和液压支架承载力间的正相关关系;并给定了工作面液压支架工作阻力计算公式,算出了液压支架平均承载力为8364.22kN,与现场监测结果具有较好的一致性。该结果可为我国浅埋厚松散层薄基岩综采工作面支架选型和顶板控制提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 浅埋综采工作面 松散层薄基岩 切落体结构 平面力学模型 失稳判据 液压支架工作阻力
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薄基岩厚松散层煤层覆岩导水断裂带发育高度研究 被引量:3
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作者 陆占金 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第3期105-110,共6页
为了研究薄基岩厚松散层条件下煤层覆岩导水断裂带高度发育情况,在山西三元煤矿3301工作面进行了工程试验,依据经验公式法对三元煤矿3301工作面3#煤层覆岩条件下的导水断裂带高度进行了理论预测,采用数值模拟的方法分析了3#煤层覆岩分... 为了研究薄基岩厚松散层条件下煤层覆岩导水断裂带高度发育情况,在山西三元煤矿3301工作面进行了工程试验,依据经验公式法对三元煤矿3301工作面3#煤层覆岩条件下的导水断裂带高度进行了理论预测,采用数值模拟的方法分析了3#煤层覆岩分布条件下采动导水断裂带高度的动态变化过程,并利用煤矿井下分段注水观测方法对3301工作面导水断裂带高度进行了现场试验观测。结果表明:采用上述3种方法得出的三元煤矿3301工作面导水断裂带高度分别为62.9、64.0、61.1 m,所得结果十分接近。为了确保安全,导水断裂带高度应取现场观测最大值64.4 m。 展开更多
关键词 薄基岩 松散层 导水断裂带高度 分段注水观测 经验公式法 数值模拟
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