岩层运动

摘要： 揭示深部开采中大采高工作面群岩层运动失稳和支架应用选型,是实现灾害控制与安全开采的前提与基础.以陕西黄陵二号煤矿有限公司四盘区大采高工作面为研究背景,采用现场调查、数值计算、理论分析和现场监测等方法,综合分析3个工作面依次更迭回采下覆岩运动特征,分析围岩与支架关系,最终确定支架选型,分析支架受力特点.研究表明,大采高工作面顶板的细砂岩随采随落,粉砂岩具有承载性,并为矿井提供来压力源.工作面群的形成顶板具有协同运动的特点,随工作面更迭顶板沉降最终呈"U"型的动态变化.确定选用型号为ZY12000/28/63D的高工作阻力的二柱掩护式支架进行支护,能够适应周期来压期间的顶板压力,满足生产需求.

摘要： 为了研究煤矿井下工作面采动对上覆岩层运动规律的影响,以察哈素煤矿近水平厚煤层31313工作面为工程背景,分别从微震事件整体分布范围、岩层中的不同高度分布、微震频次与周期来压关系等方面对岩层移动规律,以及采动影响下煤体破裂范围进行研究,并运用数值模拟软件3 DEC进行验证.研究结果表明:发生在不同高度层位的破裂事件具有不同的周期性,一般高位岩层的周期包含若干个中位岩层的周期;采场上方岩层18 m内为直接顶,18～60 m内为基本顶;由微震事件分析得到的周期来压步距是实际来压步距的2倍;采用微地震监测技术可真实有效反演采场上覆岩层的运动规律.研究结果能为微地震技术判识岩层运动规律提供参考.

摘要： 矸石充填液压支架在井下的受力非常复杂,分析顶板所承受力可帮助分析矸石充填液压支架的受力情况,文章主要介绍上覆岩层运动特征,进而对充填后岩层和支架进行受力分析。

摘要： 矸石充填液压支架在井下的受力非常复杂,分析顶板所承受力可帮助分析矸石充填液压支架的受力情况,文章主要介绍上覆岩层运动特征,进而对充填后岩层和支架进行受力分析.

摘要： 矿山压力显现研究对于围岩控制与动力灾害防治必不可少.为研究西部鄂尔多斯矿区矿压显现及顶板运动规律,基于红庆梁矿现场调研,分析了强矿压显现演化规律及其原因,建立了"软岩基本顶+砾岩关键层"的覆岩结构及相应的计算模型.基于采空区矸石压缩变形理论,确定了下部垮落岩体对砾岩层的支承荷载参数并推导了砾岩层破断步距表达式.研究结果表明:受上覆硬厚砾岩层运动影响,300～340 m推采范围为工作面强矿压显现区域,支架大面积泄液与煤壁大面积片帮为强矿压主要显现形式,最大片帮深度达1.5 m.采空区垮落岩体对砾岩层有一定的支承作用,影响砾岩层的弯曲下沉及其破断步距,在此条件下的砾岩层运动过程可分为3个阶段,分别为未触矸阶段、持续弯曲下沉阶段、砾岩层破断阶段.模型计算的砾岩层破断步距为306.9 m,现场验证为320 m.上述研究可为相似地质条件下的超前支护设计和矿压显现控制提供参考.

摘要： 宋振骐,中国科学院院士,矿山压力及岩层控制学家,山东科技大学矿业与安全工程学院教授、博士生导师,名誉院长。作为我国实用矿山压力理论学派的带头人,宋振骐创造性地建立了"以岩层运动为中心"的预测预报和控制为一体的理论体系,把采场矿山压力研究从定性推向定量。

摘要： 采矿是从地层内获取煤炭资源的过程,是一次对矿区地层的扰动,必然引起岩层运动和地层内应力场与裂隙场的改变,从而影响矿压显现、地下水流失和地表沉陷等安全与环境问题.因此,采动岩层运动及其对安全与环境的影响规律是煤炭开采的基础科学问题,对这些规律的认识将提高煤炭开采的科学性.由于采动岩层运动的复杂性,至今仍然有很多问题没有解决.介绍了采动覆岩运动的块体结构形式、岩层运动对工作面空间维护的影响、岩层运动对覆岩裂隙演化与地下水和地表沉陷等环境问题的影响、岩层运动对采动应力场影响等方面的研究进展与存在的主要问题,明确了岩层运动研究的重点和方向.结果 表明:采动岩层运动是一种坚硬岩层破断前的应力集中和破断后形成块体的力学行为,坚硬岩层的破断和块体运动具有突变和不连续性,破断块体互相咬合可能形成“大变形”结构,块体咬合结构的S-R稳定性将对矿压显现、采动裂隙和地表沉陷等产生重要影响.岩层运动是一个“黑箱”,目前仅仅在控制原理上得到解释,达到“灰箱”程度.因此,岩层控制在很多场合只能是“宏观”控制.“砌体梁”结构力学模型的建立明确了支护原理和支架工作阻力估算原则.一般情况下,按照4～8倍采高岩柱自重估算支架工作阻力可以满足工程需要,在大采高或薄直接顶、浅部开采、特殊压架条件等情况下支架工作阻力估算应采用上限,个别条件下单纯提高支架阻力仍无法彻底解决压架问题,还需配套实施相关工程措施加以防范.根据覆岩关键层破断块体结构的稳定性,将我国不同表土层条件下的地表沉陷划分为3种类型,提出应根据地表沉陷的不同类型进行预测、控制与选择复垦方法.关键层的赋存与破断特性对采动应力分布影响显著.目前,由于应力集中引起的事故比瓦斯事故更难以预防,为此,深部和构造应力集中区域只能开设试验矿井.

摘要： 采场岩层断裂前后,在断裂位置附近煤岩体的应力状态重新分布的过程中伴随着电磁辐射现象的产生,本文将电磁辐射监测方法应用于木城涧煤矿218坚硬顶板工作面的来压预报实践中,通过对工作面前方煤岩体的电磁辐射特性分析,可以推断顶板的运动规律,预报采空区顶板岩层的冒落.现场监测及研究结果表明,工作面周围的不同测区的电磁辐射信号不同,上、下顺槽超前位置处电磁辐射的前兆信息明显强于其他测区;在工作面顶板相对稳定阶段,电磁辐射信号比较平稳;而工作面推进到顶板的断裂步距时,在顶板端部断裂和应力转移过程中,煤岩体内的电磁辐射信号发生突变;采空区大面积顶板冒落前夕,一般电磁辐射信号呈现"M"型的变化特征.电磁辐射方法作为监测项板运动的一种新途径,取得了较好的效果,丰富了监测采场岩层运动的手段.

摘要： 应用"以岩层运动和支承压力分布"为核心的矿山压力控制理论,建立了采场结构力学模型,分析了采空区煤矸石压缩作用力的来源;利用自制的煤矸石压密试验设备和MTS815.03电液伺服万能试验机对煤矸石的压缩特性进行了系统性研究,得到了煤矸石压缩时间特性.研究结果表明:采空区煤矸石压缩作用力主要来源于采场裂断拱内岩层重量;煤矸石压缩至密实状态变形量大约为0.3m2;煤矸石压缩曲线符合对数函数关系;试验结果与现场数据基本吻合.

摘要： 本文就163下00工作面开采深度较大、开采环境复杂的特点，通过运用岩层运动理论、数值计算理论、工程类比法等评价方法，对工作面沿“梯形煤柱”开采、向采空区开采、向大断层掘进、沿空开采等阶段冲击危险性进行全面分析评价，制定针对性初步防治技术措施。

摘要： 本论文比较深入的揭示了瓦斯、冲击地压、透水和突水等重大事故与不同采动条件下矿山压力和岩层运动及相关信息基础的关系.以此为基础,提出通过控制各类重大事故发生的岩层运动和应力场应力条件,实现事故预测和控制的理论和方法.

摘要： 通过三维相似材料模拟,将浅埋煤层开采的上覆岩层运动与地表沉陷作为一个整体系统结合起来进行研究,对其整体结构,从地下煤层开采到上覆岩层运动规律、破裂拱的形成及发展变化直至地表沉陷变形运动规律进行研究,给出了相关的定性研究结论,可为现场提供决策依据.

摘要： 应用内外应力场理论，根据鲍店煤矿的生产实践，结合实验室相似材料模拟研究，对分层开采，网下综放，全厚综放3种不同开采条件下的冒落岩层厚度、导水裂隙带高度、地表沉陷特征以及支承压力大小及分布特点进行了分析和探讨，建立了相应的计算模型，为综放回采工作面、回采巷道矿压控制以及综采放顶煤完全开采提供了理论依据。

摘要： 通过对煤矿巨厚坚硬上覆岩层特征的观测分析，采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随工作面的推采，离层空隙周期性悬露垮断构成上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。通过数值模拟、现场实测、理论分析，确定覆岩离层的运动规律、空间大小等特征。根据对注浆压力、注浆范围、注浆量等参数的分析研究，对离层空间进行注浆，有效减少下沉量，控制下沉速度，使地表变形、影响范围等特征明显减弱，开采沉陷得到有效控制。

摘要： 通过对煤矿巨厚坚硬上覆岩层特征的观测分析，采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随工作面的推采，离层空隙周期性悬露垮断构成上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。通过数值模拟、现场实测、理论分析，确定覆岩离层的运动规律、空间大小等特征。根据对注浆压力、注浆范围、注浆量等参数的分析研究，对离层空间进行注浆，有效减少下沉量，控制下沉速度，使地表变形、影响范围等特征明显减弱，开采沉陷得到有效控制。

摘要： 通过对煤矿巨厚坚硬上覆岩层特征的观测分析，采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随工作面的推采，离层空隙周期性悬露垮断构成上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。通过数值模拟、现场实测、理论分析，确定覆岩离层的运动规律、空间大小等特征。根据对注浆压力、注浆范围、注浆量等参数的分析研究，对离层空间进行注浆，有效减少下沉量，控制下沉速度，使地表变形、影响范围等特征明显减弱，开采沉陷得到有效控制。

摘要： 通过对煤矿巨厚坚硬上覆岩层特征的观测分析，采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随工作面的推采，离层空隙周期性悬露垮断构成上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。通过数值模拟、现场实测、理论分析，确定覆岩离层的运动规律、空间大小等特征。根据对注浆压力、注浆范围、注浆量等参数的分析研究，对离层空间进行注浆，有效减少下沉量，控制下沉速度，使地表变形、影响范围等特征明显减弱，开采沉陷得到有效控制。

摘要： 本实用新型提供了一种岩层顶推装置、岩层顶推设备及岩层施工机械，属于岩层破除机械领域。上述顶推装置包括顶推座及顶推结构，顶推结构包括顶推油缸和防护组件。顶推油缸的一端与顶推座连接，防护组件为伸缩结构，并罩设在顶推油缸上。防护组件的一端与顶推座连接，另一端与顶推油缸的自由端连接；顶推油缸伸缩时，防护组件能够相应伸缩。使用时，先在岩层上开设沟槽，并将上述顶推装置吊入到上述沟槽内；然后给顶推油缸通入压力油，顶推油缸伸长。此时，防护组件能够随着顶推油缸的自由端伸缩，并始终罩设在顶推油缸上。因此，防护组件能够有效降低顶推油缸被碎石损坏的概率，从而能够提高整个岩层顶推装置的使用寿命。

摘要： 本发明公开一种煤矿采场高位岩层运动信息采集系统及采集、分析方法。该系统包括依次无线连接的信息采集模块、信息采集中转模块、信息存储模块和岩层位态信息分析模块；信息采集模块设置在高位岩层的钻孔内，信息采集中转模块设置在钻孔内信息采集模块下方，信息存储模块设置在煤矿采场工作区域，岩层位态信息分析模块设置在煤矿采场运输平巷；信息采集模块将采集到的高位岩层运动信息经信息采集中转模块实时中转至存储模块，再传输至岩层位态信息分析模块做处理。通过在高位岩层中设置信息采集模块，实时采集运动信息，再经信息采集中转模块、信息存储模块传输至岩层位态信息分析模块进行实时分析，得到高位岩层的运动信息并预测出运动趋势。

摘要： 本发明涉及煤层开采前后的岩层运动监测技术，特别涉及煤层开采前后覆岩大空间范围的1:1原位监测方法，具体为煤矿开采岩层运动大空间原位监测方法。解决目前国内外对于大空间范围内岩层的运动尚无监测手段的问题。本发明综合采用基于地表沉陷‑覆岩运移‑井下矿压的“三位一体”井上下联动观测、钻孔电视观测、孔间CT观测和微震监测等物探手段、工作面围岩应力应变监测等一体化监测方法。本发明创新性地融各种观测手段为一体，并通过在大空间范围内对各监测手段进行合理的布置、设计、观测和分析，使得各观测手段之间实现相互补充、对比和验证，同时对各单独监测技术进行创新提升，从而实现煤矿开采岩层运动大空间原位精准实测。

摘要： 本发明涉及煤矿开采模型试验技术领域，特别涉及可模拟煤层保水开采与岩层运动的阵列式试验系统及方法，包括反力框架、基座和回采装置，所述回采装置与所述基座之间设有密封结构，所述回采装置包括：回采辅助台，安装在所述基座下部；若干回采模拟单元，阵列布置在所述回采辅助台上，所述回采模拟单元包括导向机构、支撑板和螺杆，所述螺杆与所述支撑板转动连接；其中，所述螺杆配置有驱动且与所述回采辅助台螺纹配合，所述导向机构与所述回采辅助台滑动连接，所述驱动安装在所述导向机构，在所述驱动的作用下，所述螺杆、所述驱动及所述导向机构同步升降；本发明能够试下定量模拟、给定变形模拟以及保水开采模拟。

摘要： 本发明公开了一种模拟采矿岩层运动的实验平台，包括实验屋、实验箱和温控机构，实验箱设置于实验屋内，实验箱的一侧面可拆卸设置于实验箱上，温控机构分别设置于实验屋和实验箱上。温控机构包加热丝、暖风机、制冷系统、温度感应器和温控器，实验屋内设置有暖风机，实验箱内设置有加热丝，制冷系统分别设置于实验箱和实验屋上，实验箱和实验屋内分别设置一温度感应器，温度感应器、加热丝、暖风机和制冷系统均与温控器电连接。本发明的模拟采矿岩层运动的实验平台，可以模拟西部高寒地区和深埋高温地区环境下的采矿岩层运动，对复杂困难条件下的煤炭开采，提供非常温条件下的实验室研究平台。

摘要： 本发明公开一种煤矿采场高位岩层运动信息采集系统及采集、分析方法。该系统包括依次无线连接的信息采集模块、信息采集中转模块、信息存储模块和岩层位态信息分析模块；信息采集模块设置在高位岩层的钻孔内，信息采集中转模块设置在钻孔内信息采集模块下方，信息存储模块设置在煤矿采场工作区域，岩层位态信息分析模块设置在煤矿采场运输平巷；信息采集模块将采集到的高位岩层运动信息经信息采集中转模块实时中转至存储模块，再传输至岩层位态信息分析模块做处理。通过在高位岩层中设置信息采集模块，实时采集运动信息，再经信息采集中转模块、信息存储模块传输至岩层位态信息分析模块进行实时分析，得到高位岩层的运动信息并预测出运动趋势。

摘要： 本发明公开了一种模拟煤矿采空区顶板岩层运动规律的教学三维模型，包括长方体框架、水袋、块体模块、承压组件、磁性体、发光源。长方体框架用来起固定作用，块体模块用于模拟采空区顶板，块体模块内放置磁性体和光源，光源用来标示相同岩性岩层，磁性体用来模拟岩体内部的内聚力，在箱体顶部放置水袋。通过升降承压组件模拟工作面开采，可观察到三维状况下工作面推进过程中采空区上覆岩层的运动情况，本发明满足了采矿三维模型中无法看见内部结构的需要，通过模型的演示,可以直观的观察到覆岩的“三带（垮落带、冒落带和弯曲下沉带）”分布,帮助学生认识和理解采空区上覆岩层的“三带”理论。

摘要： 本发明涉及煤层开采前后的岩层运动监测技术，特别涉及煤层开采前后覆岩大空间范围的1:1原位监测方法，具体为煤矿开采岩层运动大空间原位监测方法。解决目前国内外对于大空间范围内岩层的运动尚无监测手段的问题。本发明综合采用基于地表沉陷‑覆岩运移‑井下矿压的“三位一体”井上下联动观测、钻孔电视观测、孔间CT观测和微震监测等物探手段、工作面围岩应力应变监测等一体化监测方法。本发明创新性地融各种观测手段为一体，并通过在大空间范围内对各监测手段进行合理的布置、设计、观测和分析，使得各观测手段之间实现相互补充、对比和验证，同时对各单独监测技术进行创新提升，从而实现煤矿开采岩层运动大空间原位精准实测。

摘要： 本实用新型公开了用于特厚煤层综放开采上覆岩层运动的监测装置，包括固定支架，所述固定支架一侧的中部固定连接有测量机构，所述测量机构底部的中部通过连接孔插接有测量杆，所述测量杆表面的一侧固定连接有刻度板，所述测量杆的底端固定连接有固定底板，所述固定底板底部的一侧设置有防滑套，所述测量机构顶部的中部开设有插接孔。本实用新型通过测量机构、测量杆、刻度板、插接孔、观测机构、连接绳、氢气球和连接弹簧的设置，底部的测量杆在向下缓冲时，将顶部的连接绳向下拉扯，使得连接绳的顶端带动氢气球进行向下拉动，并且在连接绳的表面设置有刻度线，便于进行观察升降高度，从而达到了便于将覆岩层整体的沉降高度进行记录与测量。

摘要： 本实用新型公开了一种模拟煤矿采空区顶板岩层运动规律的教学三维模型，包括长方体框架、水袋、块体模块、承压组件、磁性体、发光源。长方体框架用来起固定作用，块体模块用于模拟采空区顶板，块体模块内放置磁性体和光源，光源用来标示相同岩性岩层，磁性体用来模拟岩体内部的内聚力，在箱体顶部放置水袋。通过升降承压组件模拟工作面开采，可观察到三维状况下工作面推进过程中采空区上覆岩层的运动情况，本实用新型满足了采矿三维模型中无法看见内部结构的需要，通过模型的演示,可以直观的观察到覆岩的“三带（垮落带、冒落带和弯曲下沉带）”分布,帮助学生认识和理解采空区上覆岩层的“三带”理论。