薄基岩

摘要： 随着煤炭资源的开采,薄基岩条件下工作面安全开采成为煤炭行业亟待解决的问题之一。阐述焦煤集团赵固一矿在厚松散层薄基岩(36~55 m)条件下上分层煤层开采的工艺。

摘要： 为了预防巨厚松散层深埋基岩下厚煤层开采工作面溃砂溃水事故,以焦作矿区东部某煤矿16011综采工作面地质采矿条件为工程背景,采用理论分析、现场观测方法,研究了煤层开采上覆基岩分类、导水裂缝带高度与覆岩岩性和采高之间的关系。通过工业性试验得到了巨厚松散层下顶分层开采采场和巷道矿压显现规律。研究结果表明,16011工作面采用顶分层开采期间,上覆基岩属于正常厚基岩;工作面年产量达到150万t实现了安全生产。综采工作面支架时间加权平均工作阻力和循环末阻力分别为支架额定工作阻力的64.26%和71.83%;初次来压和周期来压平均动载系数各为2.32和1.76。巨厚松散层下顶分层开采采场矿压显现规律与正常厚基岩煤层开采相近。工作面前方移动支承压力影响区达到90~140 m,其中剧烈影响区范围35 m。巨厚松散层下顶分层工作面前方移动支承压力影响区和剧烈影响区范围均大于正常基岩煤层开采。研究为特厚松散层下深埋基岩下厚煤层开采顶板围岩控制提供指导和参考。

摘要： 为了探究杨村煤矿3煤薄基岩采区工作面安全掘进可行性,在系统分析工作面地质及水文地质条件基础上,建立了掘进工作面工程地质数值模型,采用FLAC3D数值分析软件模拟获得了掘进中巷道围岩变形破坏程度及深度量化数据,类比分析掘进巷道过一典型断层裂隙带发育的可能高度。研究认为,特厚煤层底分层按设计掘进是安全可行的,并提出了相应的安全掘进技术措施。

摘要： 针对厚松散层薄基岩非对称开采井筒偏斜机理问题,以山东郭屯煤矿立井井筒偏斜为研究对象,在阐释厚松散层薄基岩煤层开采覆岩移动变形机理的基础上,采用煤层开采沉陷理论、土体固结理论和随机介质理论,根据叠加原理给出了该类地层煤层开采和底含疏水共同作用覆岩移动变形计算公式,并得到实测验证;基于对该类地层开采覆岩移动变形特征分析,揭示了厚松散层薄基岩非对称开采与底含疏水共同作用下井筒偏斜机理及其影响因素。研究表明:在煤层开采与底含疏水固结共同作用下,大幅增大了地层下沉与水平移动系数、沉降和水平移动范围;反演郭屯矿井筒偏斜参数,得到其松散层主要影响角正切值为0.6,远小于《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》规定的2.41~3.54;导致该矿工广内立井井筒偏斜的机理是,煤层开采引发的底含疏水固结沉降叠加作用,致使该矿主、副、风井均处于覆岩移动变形影响范围内,在非对称煤层开采(西北方向)条件下,上覆深厚松散层向该方向发生水平移动,从而导致井筒发生偏斜;井筒偏斜量与底含厚度M、松散层与基岩层厚度比k_(0)以及底含水位降深S_(w)等因素成正相关,且影响敏感度依次为S_(w),k_(0),M。

摘要： 基于张双楼煤矿地表移动观测站实测资料,分析了厚松散层薄基岩下采煤的地表移动变形特征,应用FLAC3D数值模拟方法,探讨了厚松散层薄基岩下采煤地表移动变形规律的特点。研究结果表明:厚松散层薄基岩条件下地表移动过程剧烈,下沉盆地陡峭;下沉速度快,滞后时间短,上覆岩层呈整体快速下沉趋势;下沉值大,影响范围广。研究成果可用于指导本矿区建筑物下采煤及村庄保护煤柱留设。

摘要： 为解决厚冲击层薄基岩大断面开切眼稳定性控制难题,以赵固一矿16001工作面开切眼为工程背景,采用现场调研、数值模拟和现场工业性试验等相结合的研究方法,对厚冲积层薄基岩大断面开切眼稳定性控制技术进行系统研究。研究结果表明,复杂的高应力场、围岩强度低且层理裂隙发育、传统支护系统的预应力及强度不足是影响16001工作面开切眼稳定性的主要因素。提出了分次成巷减小巷道跨度的开掘方案、“高预应力锚网索+工字钢梁+单体”的联合支护技术,现场应用效果良好,顶板最大下沉量208 mm,两帮最大移近量170 mm,有效保证了开切眼围岩的稳定性,满足工作面设备快速安装的要求。

摘要： 南梁煤矿1^(-2)煤层属于薄基岩浅埋深煤层,在开采过程中容易出现矿压增大、采动裂隙波及松散层或地表等现象,极易发生压架风险和工作面突水溃砂等隐患。依据顶板基岩临界厚度理论预测模型,利用RFPA^(2D)数值模拟方法对不同基岩厚度条件下的工作面能否安全开采进行评价,并结合煤层开采覆岩变形运动规律,对南梁煤矿1^(-2)煤层工作面顶板临界厚度的安全开采类型进行划分。

摘要： 由于薄基岩浅埋煤层具有基岩厚度薄、松散层厚的特点,在开采过程中易出现台阶下沉、压毁支架等现象,对煤矿的安全生产威胁较大。为了研究薄基岩浅埋煤层开采时上覆岩层变形破坏规律,以南梁煤矿1-2煤为研究对象,选取不同基岩厚度对其工作面进行开采模拟,以此研究顶板破坏规律。通过模拟不同基岩厚度煤层开采时顶板垮落现象,对煤层的安全开采进行分区,以此提高煤矿的安全生产水平。

摘要： 为了消除采煤工作面顶板含水层水灾威胁,以洛阳郑兴宿煤煤业有限公司2103工作面顶板含水层注浆改造工程为例,利用大面积注浆改造技术对煤层顶板含水层进行注浆改造,使其成为隔水层或弱含水层。依据《煤矿防治水细则》,通过数值计算并结合现场试验设计钻孔结构、钻孔注浆段高、钻孔平面布置形式、钻孔注浆压力、终孔注浆量、注浆覆盖范围和注浆材料配方,采用地面造浆、钻孔分段注浆和全段高压注浆填充工艺,对采煤工作面顶板薄基岩上部砾石层富水区进行注浆。该方法能有效改造采煤工作面顶板含水性,将其改造成弱含水层并阻断顶板含水层水源侧向和垂向补给,实现了安全开采,并将煤层顶板薄基岩开采厚度缩减到5 m,为类似薄基岩顶板条件下的煤炭开采提供参考。

摘要： 万福矿井胶带暗斜井机头硐室埋深达810 m,顶板基岩厚度仅48 m,硐室最宽8.02 m,最高6.6 m,顶板泥岩强度弱,稳定性差,为典型的深部薄基岩宽大硐室,存在突水溃砂风险。为此采用顶板围岩加固及加强支护技术对硐室进行防灾处理。采用了预注浆方式对硐室围岩起到理想加固效果。选用了“锚注+约束混凝土拱架”强化支护方案,约束混凝土拱架与围岩之间采用砂浆进行填充,约束混凝土拱架较好的抑制了围岩变形。万福矿井深部薄基岩宽大硐室顶板加固及强化支护经验可为类似硐室加固提供借鉴。

摘要： 通过对百善煤矿12采区"三含"、"三隔"、基岩的水文地质特征分析研究,着重论述了该采区中等松散含水层下薄基岩浅埋煤层安全开采机理及条件.提出切实可行的防止突水、渍砂的关键技术措施与实现安全高效的前提条件,具有较大的决策效益和经济效益.

摘要： 研究了厚松散层底部含水层的分级细化标准、径流、补给、排泄条件及水稳定性、薄基岩风化软弱岩层的岩石属性、工程变异特征和薄基岩浅部煤层开采覆岩破坏移动演化规律与关键调控技术,揭示了薄基岩浅部煤层开采覆岩破坏移动的新特点与控水开采机理.首次系统地提出了采用采动裂隙疏放煤系砂岩裂隙水、风化裂隙水和底含水;煤水分流的设计新理念;加大开采高度,护-让结合的软弱顶板调控新技术;物探精细化探测,地质弱面预先加固的防治突水溃砂控水开采关键技术和安全防范措施,实现了安全开采,回收原设计防水煤柱128.9万t,延长了矿井服务年限.

摘要： 首先分析了研究区煤矿山西组煤层剖面和水文地质特征,针对薄基岩的工程地质特征,采用工程地质力学模型实验、数值模拟计算相结合的综合研究方法,对煤层开采薄基岩破断规律进行了分析,计算了薄基岩条件下不同采煤厚度垮落带与导水裂隙带的发育高度,得出采厚大于3.5m时,导水裂隙带会不同程度地触及第四系底部含水层,并且底部粘土层出现裂隙,将对煤层安全开采产生影响,并针对性地提出了相应的防治水措施.经过开采验证,避免了地质灾害的发生.

摘要： 将浅埋深薄基岩近水平综采工作面在初采、正常回采、过空巷、末采等不同条件下矿压数据,有选择地记录下来,利用Microsoft Excel软件制成曲面图,将不同范围的数据采用不同颜色区分开,通过颜色的变化,确定基本顶初次来压和周期来压步距,从而弄清顶板来压规律,为大采高加长综采工作面顶板控制提供较为可靠的技术数据依据.

摘要： 本文采用工程地质力学模型实验、有限元数值模拟相结合的综合研究方法,分析了薄基岩条件下条带开采覆岩与地表移动变形及破坏的工程地质机理,揭示了薄基岩条带开采的移动变形规律,岩土层内波浪沉降发育规律及与条采尺寸、采出率、覆岩特征的相互关系等,提出了薄基岩条带开采煤柱的留设方法,为薄基岩条件下条带开采覆岩与地表移动变形的工程地质机理的研究奠定基础.

摘要： 本文介绍了鲍店煤矿在上部采区1312工作面开展的岩移观测站工作及其取得的成果,叙述了本矿巨厚冲积层薄基岩综放开采条件下地表沉陷规律的一些研究与实践,并对所取得的成果进行了一定的分析。

摘要： 本文针对山东省黄河北煤田巨厚松散层薄基岩高潜水位条件下村庄煤柱,采用条带开采技术保护地面民房,利用地层结构在地表沉陷中的控制作用对条带开采的采留宽度进行设计,并选用变采留比最大程度提高煤炭资源回收率,在煤柱开采的过程中,对地面沉陷进行了观测,经数据分析,进一步证实了条带开采技术在山东省黄河北煤田巨厚松散层薄基岩高潜水位奈件下应用可行性。取得了条带开采的地表沉陷参数,为山东省黄河北煤田煤柱开采提供了基础数据。

摘要： 本文介绍了大柳塔矿12404工作面通过母河沟时采取的综合防治水技术措施,使工作面安全通过了母河沟薄基岩富水区.这不仅提高了生产效益和资源回收率,而且对神东矿区类似条件下的煤层开采取得了宝贵的经验.

摘要： 本文介绍祁东矿714工作面压架事故的处理,提出了造成事故的原因和相应的防治对策,实现了714压架复面后的安全生产,取得了良好的经济效益。

摘要： 本文介绍祁东矿714工作面压架事故的处理,提出了造成事故的原因和相应的防治对策,实现了714压架复面后的安全生产,取得了良好的经济效益。

摘要： 本发明属于条带充填开采技术领域，公开了一种厚松散层薄基岩下条带充填开采参数设计方法，收集钻孔周边松散层拱结构参数、关键层中关键块的结构参数等参数；根据松散层拱理论，建立松散层拱结构二维力学模型，根据松散层拱形成及稳定的条件，判定松散层拱是否稳定；根据关键块结构理论的研究，工作面回采后关键层与垮落的直接顶间的距离，关键层中关键块结构保持自身稳定时的临界回转量，判断关键块结构是否稳定；计算条带煤柱极限承载能力P极限和实际承受载荷P实际，计算煤柱的安全系数来评价煤柱的稳定性。本发明当松散层拱结构、关键层中的关键块结构和煤柱均达到稳定状态时，地表塌陷得到有效控制，条带充填开采参数设计有效。

摘要： 本公开了一种深埋采场覆岩类型评价标准及薄基岩加厚改造设计方法，首先，基于应力拱形成原理，确定基岩中能够形成稳定应力拱的临界厚度，进而建立深埋采场覆岩类型评价标准，弥补了深埋、厚松散层、基岩厚度显著变化地层条件覆岩结构类型评价标准方面的空白。然后基于上述标准，针对超薄基岩和薄基岩地层条件，提出基岩加厚改造设计方案，包括加厚改造设计区域的长度、厚度等；最后，提出薄基岩加厚改造设计方法，提出了多水平倾斜顶部顺式注浆方案和施工方法，并对钻孔布置、注浆材料等参数进行了设计，可实现采场灾害事故的主动控制，避免了以往被动的采场内控制措施引发的灾害事故。

摘要： 本发明涉及一种薄基岩支护结构，包括设在薄基岩层上的锚固层、能量吸体、支撑加固体；能量吸收体包括相互固定连接的第一能量吸收组件和第二能量吸收组件；第一能量吸收组件至少包括第一弧形板和第二弧形板，所述第二弧形板上设有多条相互平行，且与第二弧形板弧度方向相同的间断式弧形滑槽，间断式弧形滑槽的两端部分别固定设有弹性体，两个弹性体相对的端部分别固定连接有连接块，两个连接块分别与第一弧形板通过连接板固定连接，且两个连接板向第一弧形板端部的延长线交叉，能够对薄基岩发生坍塌时产生的能量进行有效的吸收，避免薄基岩层发生坍塌时，导致支护装置发生损坏，造成开采安全隐患，有效的提高了煤炭开采的安全性。

摘要： 本发明公开了一种薄基岩浅埋煤层来压步距的计算方法，包括以下步骤：步骤一、确定非均布载荷梁两端处的支反力FRA和FRB；步骤二、确定非均布载荷梁的最大剪应力τmax；步骤三、通过公式一来计算并确定基本顶的来压步距L；所述公式一中：h为非均布载荷梁的厚度，[τ]为非均布载荷梁的极限抗剪强度，a为非均布载荷梁上方覆盖层浅埋端的埋深，b为非均布载荷梁上方覆盖层的深埋端的埋深，γ为覆盖层的平均体积力。本发明提供一种薄基岩浅埋煤层来压步距的计算方法。

摘要： 本发明提供一种厚表土薄基岩开采地层沉陷规律平面模型试验装置及方法，所述试验装置包括模型架、模拟地层、承压水袋、液压加载系统和数据监测系统，所述模拟地层由上至下依次包括上部含水层、中部隔水层和底部含水层；所述承压水袋包括底部承压水袋和顶部承压水袋，所述液压加载系统包括油缸，所述油缸位于所述模拟地层的上方，所述数据监测系统包括第一光纤、第二光纤和数据采集器，所述第一光纤和第二光纤均与所述数据采集器通讯连接。该试验装置及方法填补了厚表土薄基岩煤层开采与底含疏水沉降共同作用下地层沉陷规律模型试验装置和方法的空白，对揭示该地质条件和采矿条件下的地层沉陷规律具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种厚表土薄基岩底部含水层疏水规律模型试验装置及方法，模型试验装置包括模型架、模拟地层、配重块和数据监测系统，所述模拟地层自下而上依次包括底板、煤层、薄基岩层、底部含水层和厚表土层，所述配重块位于所述模拟地层的上方；所述底部含水层由若干承压水袋组成，所述数据监测系统包括竖向光纤、横向光纤和数据采集器，所述竖向光纤和所述横向光纤均布置在所述模拟地层内，所述竖向光纤和所述横向光纤均与所述数据采集器通讯连接。利用该试验装置及方法能够对煤层开采效应和底含疏水效应两者共同作用下地层沉陷规律进行试验，探究采煤诱发的薄基岩裂隙演化与分布规律，揭示厚表土底部承压含水层疏水规律及其渗流场演化机理。

摘要： 本发明提供一种厚表土薄基岩煤矿立井井筒偏斜量的预计方法，所述预计方法包括如下步骤：1)建立煤层开采引发地层水平移动的预计模型；2)建立底部含水层疏水固结引发地层水平移动的预计模型；3)获得所述厚表土薄基岩开采引发地层水平移动量的预计模型；4)通过所述厚表土薄基岩开采引发地层水平移动量预计模型计算所述煤矿立井井筒偏斜量。该预计方法竖直方向将研究视角延伸到深部承压含水地层疏水固结过程中的水土耦合作用，水平方向将研究视角拓展到工业广场与底部含水层非对称疏水范围，探究厚表土薄基岩开采与底含非对称疏水固结沉降共同作用下的立井井筒偏斜规律，为进一步揭示其偏斜机理提供理论依据。

摘要： 本发明提供一种厚表土薄基岩开采引发地表沉陷下沉量的预计方法，由地表至下依次为：厚表土层、薄基岩层和煤层，所述预计方法包括如下步骤：1)建立煤层开采引发地表沉陷的预计模型；2)建立底部含水层疏水固结引发地表沉陷的预计模型；3)将所述煤层开采和所述底部含水层疏水固结引发的地表沉陷的下沉量进行线性叠加以获得所述厚表土薄基岩开采引发地表沉陷下沉量的预计模型。该预计方法将厚表土层受采煤活动影响而产生的水土耦合作用考虑到地层沉降变形中，通过下沉源函数和下沉传播分布函数的求解，获得了底部含水层疏水沉降时的地表下沉量表达式，进而建立了厚表土薄基岩开采沉陷预计模型及其预计方法。

摘要： 本发明提出一种浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面的回采方法，包括1)回采工作面推进至目标位置之前的设置和2)回采工作面推进及回采过程，1)回采工作面推进至目标位置之前设置至少包括：1‑1矿压监测设置、1‑2巷道支护两个步骤；2)回采工作面推进及回采过程至少包括：2‑1、压力监测及现象分析、2‑2、进行回采工作面调整两个部分。本发明提供的浅埋薄基岩回收大巷煤柱工作面回采方法是一种完整的回收大巷煤柱的回采方法，成本低、可靠性强、安全性高，可以填补国内外在此领域的技术空白，为相似条件煤矿大巷煤柱回收提供了可靠的参考样本。

摘要： 本公开了一种深埋采场覆岩类型评价标准及薄基岩加厚改造设计方法，首先，基于应力拱形成原理，确定基岩中能够形成稳定应力拱的临界厚度，进而建立深埋采场覆岩类型评价标准，弥补了深埋、厚松散层、基岩厚度显著变化地层条件覆岩结构类型评价标准方面的空白。然后基于上述标准，针对超薄基岩和薄基岩地层条件，提出基岩加厚改造设计方案，包括加厚改造设计区域的长度、厚度等；最后，提出薄基岩加厚改造设计方法，提出了多水平倾斜顶部顺式注浆方案和施工方法，并对钻孔布置、注浆材料等参数进行了设计，可实现采场灾害事故的主动控制，避免了以往被动的采场内控制措施引发的灾害事故。