采动区

摘要： 煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据。在传统采动区建筑物损害等级预计的基础上,对建筑物损害的影响因素进行综合分析,通过查阅文献和数据分析选择了影响采动区建筑物损害的曲率、水平变形、建筑时间、结构、面积5个指标,利用随机森林的机器学习方法进行损害等级的预测。以河北省某采动区的两个村庄的建筑物为研究目标,将从一村庄选取的314个建筑物的指标和实际损害调查结果作为训练样本数据集,搭载在房屋调查定级图上,采用随机森林方法进行模型的训练与应用。使用调查定级来衡量评价精度,其中用传统方法预计正确的有70个,而利用随机森林进行综合预测正确的有235个,正确率有明显提升。然后使用模型对另一村庄的278个测试样本数据集进行等级预测,有197个与实际损害调查定级结果相符,而采用传统方法预计正确的只有117个。结果表明,相比传统方法,该研究方法的评价精度有明显提升,更符合实际建筑物的受损情况,对各等级的预测情况进行分析,发现训练样本指标不够全面和等级分布不均对最终的预测精度有一定的影响。

摘要： 当风电场建设位置选择在煤矿采动影响区范围以内时,新建风机会受到煤层开采的影响,为了在场地内选择出最合适的风机建设位置,采用地表变形预计的方法,计算出煤层开采最不利情况下的地表移动变形情况,文中通过场地的稳定性分析,最终确定新建风机的位置.结果表明:建设在煤矿采动区上方的风机除了满足基本的风能资源需求以外,必须考虑煤矿煤层开采的影响;根据计算煤层开采最不利情况下风机的倾斜变形结果来调整新建风机位置.按照该方法确定的风机位置可以满足采动影响区风机建设工程的要求.

摘要： 为解决煤矿采动区地面井布置间距目前大多依靠工程经验获得而缺乏科学理论根据的问题,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立了计算采动区地面井抽采瓦斯纯流量和瓦斯压力分布的三维数值模型.以岳城煤矿相关物性参数计算出符合实际情况的煤岩渗透率、孔隙率及瓦斯质量源项,以此为基础进行数值模拟.模拟分析结果表明,在数值模拟中地面井瓦斯抽采影响半径为65 m,地面井抽采瓦斯纯流量变化规律呈"单峰拖长尾"形态特点.若要实现采动区瓦斯抽采全覆盖,则在实际工程应用中地面井的间距应取130 m以上.研究结果对优化采动区地面井布置具有指导意义.

摘要： 随着我国煤矿开采强度的日益提高,矿井回采空间瓦斯涌出量大幅增加,即使低瓦斯矿井也有瓦斯"爆涌"问题显现.如何进行大范围、区域化的连续抽采,形成对回采空间涌出瓦斯的低成本长效控制,依然是目前面临的重要难题.采动区瓦斯抽采地面井在地面施工,能够连续进行采动区/采空区抽采,是区域化连续抽采控制回采空间瓦斯浓度的有效技术.因此,在对采动区内覆岩裂隙场渗流特征分析基础上,建立了采动区地面井抽采条件下地面井周围采动影响范围内的气体压力衰减梯度变化函数,提出了以采动裂隙场内气体压力衰减梯度曲线拐点为依据的地面井有效抽采范围判定原则;进而,建立了采动区瓦斯地面井(群)抽采效果评估方法,并提出了抽采率指标的计算模型;最后,以晋煤集团岳城矿为背景,采用COMSOL Multiphysics数值模拟分析和现场小井群抽采试验相结合的方法对采动区瓦斯地面井小井群抽采的参数优化、应用效果等进行了对比分析与验证,证明了采动区瓦斯地面井(群)抽采具有很高的实用价值.

摘要： 采动区煤层气抽采利于高效开发采煤工作面卸压煤层气,降低井下瓦斯安全风险,但地质条件、煤炭采掘条件的差异使得地面井开发效果差异较大,因此,对预备采区进行选区评价具有指导意义.为了探索煤矿采动区煤层气高效开发的选区方式,通过建立一票否决制度及评价指标体系、结合层次分析法及熵权法确定指标权重、最后量化计算综合得分的方法,建立一套完整的采动区煤层气开发潜力评价体系,并应用于铁法矿区晓南矿.结果 显示,研究区16个规划采区中有4个得分大于0.6,建议进行采动区煤层气开发;同时,评价结果排序靠前的单元净收益也较高,且处于矿区内煤层气赋存有利构造区域,与评价结果相吻合,验证了评价结果的合理性.综合认为,采用层次分析-熵权法组合权重的评价结果更为合理,有效避免了采动区煤层气选区开发的盲目性,评价结果具备一定实际工程开发部署及经济效益参考价值.

摘要： 矿井铁路专用线平面展线往往需经过煤田采动区,这会给铁路桥梁结构的稳定带来安全隐患,严重时会导致桥毁而中断运营。本文以河南某矿铁路框架桥工程为例,对铁路框架桥在采动区的布置要点及适应泄洪及沉降所采用的构造措施进行了阐述,提出了能够适应不同需要的框架增高组合形式。

摘要： 针对新疆艾维尔沟矿区大倾角多煤组地表岩层移动与覆岩破坏特征,分析了大倾角多煤组地面井失稳机制,合理选择了地面井位置,优化了钻固井工艺及井身结构,并进行了适用性试验考察.试验工作面推过后井身结构稳定,套管基本未发生异常变形破坏,地面井抽采瓦斯持续稳定,可为新疆矿区大倾角多煤组地面井高效抽采瓦斯提供技术支撑及示范作用.

摘要： 为保障煤矿安全生产并同时解决矿井生产瓦斯抽采工艺革新问题,以大佛寺煤矿40204工作面为工程背景,设计了一种超长工作面新型瓦斯抽采工艺.基于"O"型圈理论进行分析,将水平段垂直方向上布置于煤层之上砂岩层内,水平方向上布置靠近回风巷,最终2组水平井的水平段进行对接连通,以处于停采线内近端对接井组中的直井作为永久井下抽采连通井(辅助井),处于工作面中部近端对接井组中的直井作为前期抽采连通井,井下对接井眼定向钻进至煤层顶部与抽采井实施井下连通,井下对接井眼与井下瓦斯抽放管道对接,实现井下抽采.同时,对瓦斯抽采井抽采中的安全作用机制进行了阐明,通过联控监测和安全值设置保障该工艺的安全及可靠性.

摘要： 为揭示采动区下沉盆地压缩区土压力对正交框架桥和斜交框架桥的受力性能的影响,采用ANSYS进行建模,研究了不同土压力工况下正交框架桥和斜交框架桥的位移及力学响应.结果表明:正交框架桥和斜交框架桥在土压力作用下,水平向位移最大值在框架桥侧墙中部区域,竖向位移最大值在框架桥顶板中间区域,最大米塞斯应力值在框架桥侧墙和底板交界处区域;当土压力从静止土压力增大到极限被动土压力过程中,以上参数极值绝对值出现的区域不变,数值不断增大;当土压力工况相同时,斜交框架桥位移和应力极值绝对值稍大于正交框架桥.

摘要： 根据岩石破断理论,分析了采动区煤层气抽采井的损坏机理,针对井身结构和完井方式,提出了改进方案：采用三次开井设计，一次开井终孔位于基岩以下10 m，下入表层套管固井；二次开井终孔位置为上石盒子组的第一层致密中粒砂岩底部，下入生产套管固井；三次开井过3号煤层10 m，筛管完井。为了减少钻时、降低成本，终孔位置在煤层以下10 m，形成容纳少量的煤层产水和粉尘的“口袋”。为验证改进方案,在晋城成庄矿进行了10口井规模的工程试验.试验结果表明采动区井完井方案是成功的,效果十分理想.

摘要： 采动区建筑物保护是一个涉及采矿工程、结构工程、防灾减灾工程等多学科的综合性、交叉性问题,采动区建筑物的变形损坏是由于采空区上的土层变形与建筑的基础变形不协调,从而产生附加应力而引起的建筑物倾斜、出现裂缝等一系列问题.由于受到采动区地质条件的物理力学的性质以及煤炭的开采方法、开采面积等开采因素的影响,加之建筑物的结构型式、结构的强度刚度、基础的稳定性、地基的承载能力以及建筑物在采动区的位置等因素的存在,很难按照经典的数学模型和力学计算理论进行统一度量并加以分析研究.本文采用ANSYS有限元结构分析软件,对采动区地震和开采沉陷变形对建筑物的耦合作用机理进行分析,将采动区建筑物抗震设计和开采沉陷的抗变形设计结合起来进行分析研究,提出了采动区建筑物抗震抗变形双重保护的具体措施,发展和补充了采动区建筑结构抗震抗变形控制理论,不仅能够合理地解决地上建筑物保护与地下开采的矛盾,同时也为采动区已有建筑的加固防护、减少采动区建筑物的损害破坏以及新建建筑的结构设计提供理论依据和技术支持.

摘要： 为了揭示采动区地基、基础和上部结构的协同作用的机理,本文通过建立合理的地基—基础—多层空间框架结构三维有限元计算模型,根据地下开采引起的地表变形规律,对采动区地基—基础—钢框架结构的附加内力分布规律、附加变形特征和共同作用机理进行了系统的研究和分析。研究结果表明:采动区地基、基础和上部结构协同作用的影响由两类协同作用叠加而成。第一类协同作用由上部荷载所引起,第二类协同作用由地基变形引起,两者分别引起地基、基础和上部结构的附加内力和附加变形。对于软土地基两类协同作用的叠加效应明显,建筑物位于采动引起的拉伸区时,两类协同作用引起的上部结构附加内力经叠加后有相互抵消作用,减小了对上部结构的影响；而建筑物位于采动引起的压缩区时,两类协同作用引起的上部结构附加内力相互叠加,使建筑物受到的附加内力和附加变形增大,加剧了对建筑物的影响。

摘要： 传统的解吸→扩散→渗流理论开创了煤层气开发理论研究的先河,在我国煤层气产业的发展中也发挥了重要作用.但其既不能解决“少井高产”的理论指导问题,也不能解决煤炭与煤层气协调发展的问题.为了引导我国煤层气的合理开发及其煤炭与煤层气产业的协调发展,本文采用理论与实践相结合的方法,探讨了气水运动和采动区高产两项高效开发理论.提出:①煤层气虽然是吸附气,但其开发后,气和水是运动的,气往上部运移,水往下部运移;受其影响顶部的井往往高产、腰部低产、翼部不产,生产中也出现了自给性(平缓部位)、外输性(构造翼部)和输入性(构造顶部)等三种产气曲线类型.②建议开发布井优化时考虑煤层局部构造的影响,在其顶部少布井、翼部多布井、鞍部不布井,实现少井高产,达到合理开发的目的.③受采动区的影响,采煤层的同层与上下层的渗透率会得到较大幅度的改善,煤层气井产量会得到大幅度提高,在三交和端氏等地得到良好应用,部分井的产量达到1.5×104m3/d以上.④建议煤层气公司主动与煤矿企业合作开发煤层气,提高气井产量,营造和谐发展局面.

摘要： 采动地表土体侧移已对建筑物桩基产生严重危害,但对其研究相对较少.基于采动区地表水平移动规律,位于采动区地表不同位置的桩基其受地表侧移方式也不尽相同,采用有限元软件建立采动区桩基数值分析模型,采用四种典型土体侧移模式对采动区建筑物桩基水平承载特性影响进行分析.分析结果表明:不同采动土体侧移模式对桩基水平承载特性的影响不同;四种典型土体侧移模式作用下桩身发生了两类挠曲变形,桩身弹性应变、附加土压力及压缩变形均随之呈现两种变化规律;在相同加载条件下,正三角形侧移模式作用下桩身转动点位置最低,倾斜程度最大;倒三角形侧移模式作用下桩身倾斜程度最小,产生的弯矩最大;抛物线形侧移模式下桩身挠曲变形最小.

摘要： 以某煤矿铁路专用线为例，在稳定性分析的基础上，通过理论计算，得出了软土路堤的极限高度；在不满足路堤采动下沉加高的要求下，采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）对地基进行处理。通过复合地基承载力的理论验算和沉降量的有限元分析，以及与高压旋喷桩加固方案的对比，验证了CFG桩加固软弱地基的可行性和安全性；在软弱地基加固中，加固方案完全相同的情况下，CFG桩更具优越性；根据规范和相关文献，提出了CFG桩加固设计要求；CFG桩推广使用，对于发展废物利用、节约成本和保护环境具有积极作用。

摘要： 本文通过对采动区建筑结构抗变形研究,探讨了地表沉陷对建筑结构的影响,通过相关性分析,得出了建筑物变形与地表沉降之间的关系,并提出相应提高建筑物抗变形能力的设计与加固措施.

摘要： 该文从多层砖房抗变形结构措施的施工入手，论述了施工质量与其抗采动变形效果的关系，说明了施工质量是使多层砖房能抵抗地表采动变形的重要环节，突出了施工质量的重要性，并提出了保证施工质量的措施。

摘要： 该文从多层砖房抗变形结构措施的施工入手，论述了施工质量与其抗采动变形效果的关系，说明了施工质量是使多层砖房能抵抗地表采动变形的重要环节，突出了施工质量的重要性，并提出了保证施工质量的措施。

摘要： 该文从多层砖房抗变形结构措施的施工入手，论述了施工质量与其抗采动变形效果的关系，说明了施工质量是使多层砖房能抵抗地表采动变形的重要环节，突出了施工质量的重要性，并提出了保证施工质量的措施。

摘要： 本发明涉及一种采动区倒F型地面井瓦斯资源抽采的方法，属于煤矿瓦斯抽采技术领域。本发明提供了一种解决采煤工作面、上隅角和回风巷瓦斯超限问题和抽采采空区瓦斯资源的方法。其主要内容：(1)采动区倒“F”型地面井水平井段层位确定；(2)采动区倒“F”型地面井水平井段平面位置确定；(3)采动区倒“F”型地面井钻完井技术；(4)采动区倒“F”型地面井瓦斯安全抽采控制。因此，可形成完整的采动区倒“F”型地面井瓦斯资源抽采的方法，能有效地保障采煤工作面瓦斯安全和抽采采空区瓦斯资源。

摘要： 一种采动区抗变形瓦斯抽采钻孔循环注浆封孔方法，适用于煤矿井下使用。从巷道向受采动影响的煤层施工上行大直径钻孔；沿大直径钻孔轴线向煤层方向施工小直径钻孔；然后，在大直径钻孔内放入钢质套管，并采用堵头封堵大直径钻孔；最后，通过注浆抽采管向钻孔内注入封孔浆液，对钻孔进行封孔及加固钻孔，实现采动区钻孔的三重防护及密封。联网抽采一段时间后，当钻孔瓦斯浓度降低到指定值时，再次通过注浆抽采管向孔内注浆，封堵次生裂隙。如此循环注浆，直到抽采结束。该方法操作简单、成本低、安全性高、效果好、适用范围较广。

摘要： 本发明公开一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井伸缩装置及其使用方法，伸缩装置包括位于抽采井井口位置的第一套管，第一套管的下方至少设有一个第二套管，第一套管与第二套管之间、相邻的第二套管之间均设有伸缩部件，在管体下方过程中。本发明伸缩装置通过设置伸缩部件，采动后底部的第二套管随岩层一起移动，此时伸缩部件拉伸，使底部的第二套管与采动区保持有效连通，解决煤矿采动区地面瓦斯抽采井生产井管的受力易产生错断问题，降低了安全隐患，提高了瓦斯的抽采效率。

摘要： 本发明公开一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井伸缩装置及使用方法，伸缩装置包括上部套管，所述上部套管的下方设有下部套管，上部套管的下方连接有第一内部套管，下部套管的上方连接有第二内部套管，第二内部套管的上端套装在第一内部套管内，第二内部套管与第一内部套管之间滑动连接，第二内部套管的上方连接有第一止推接头，第一内部套管的下方连接有第一变径接头。本发明伸缩装置通过第二内部套管与第一内部套管之间的滑动连接实现该伸缩装置的伸缩，解决煤矿采动区地面瓦斯抽采井生产井管的受力易产生错断问题，降低了安全隐患，提高了瓦斯的抽采效率。

摘要： 一种精准识别采动区遗煤瓦斯抽采比例的方法，适用于多煤层矿井采动过程中的遗煤瓦斯抽采比例识别。施工钻孔采集本煤层及上临近层、下临近层的煤样品并解吸瓦斯，向本煤层工作面后方已采空的采空区内施工距煤层底板不同高度的考察孔，采集采空区内的混合瓦斯气体样品，测试本煤层、上临近层、下临近层解吸瓦斯、考察孔抽采的采空区混合瓦斯气体组分以及稳定同位素值，并基于同位素比值定义计算出采动区遗煤抽采瓦斯来源比例。该方法能够精准识别采动区遗煤抽采瓦斯比例。通过对采动区遗煤抽采瓦斯来源进行精准识别，制定有针对性的瓦斯抽采工艺，确保矿井安全高效生产，提高矿井防灾抗灾的能力，使采动区遗煤瓦斯抽采率提升，提高煤矿经济效益。

摘要： 本发明公开一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法，活动孔口装置包括连接管、抽采管、外层护壁套管和地面支撑基座，所述连接管的一端设有第一法兰，抽采管包括抽采内管和抽采外管，抽采内管的一端设有第二法兰，抽采内管和抽采外管之间设有膨胀橡胶和密封填充料；使用方法包括以下步骤：将第二法兰与抽采内管连接；在抽采内管的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶；将抽采内管插入抽采外管内；在抽采内管与抽采外管之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；在抽采内管与抽采外管之间，膨胀橡胶的上方打入建筑用密封填充料，加装地面支撑基座。本发明活动孔口装置有效解决因采动影响导致的地面瓦斯抽采井井口损坏的问题。

摘要： 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井伸缩装置，其包括位于抽采井井口位置的第一套管，第一套管的下方至少设有一个第二套管，第一套管与第二套管之间、相邻的第二套管之间均设有伸缩部件，在管体下放过程中，在第二套管的重力作用下，伸缩部件处于拉伸状态，当第二套管触底后，继续下放管体，伸缩部件处于压缩转态，采动后底部的第二套管随岩层一起移动，此时伸缩部件拉伸，使底部的第二套管与采动区保持连通。本实用新型通过设置伸缩部件，采动后底部的第二套管随岩层一起移动，此时伸缩部件拉伸，使底部的第二套管与采动区保持有效连通，解决煤矿采动区地面瓦斯抽采井生产井管的受力易产生错断问题，降低了安全隐患，提高了瓦斯的抽采效率。

摘要： 本实用新型涉及一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井多用孔口装置，包括升高管，所述升高管的顶部设置有短接机构，所述短接机构包括通过法兰盘与升高管固定连接的抽采管路连接口，所述抽采管路连接口的一侧外壁连通有放气阀、封孔专用接口和封孔返浆观测口，所述放气阀用于测量瓦斯含量和拆卸孔口前排气，所述封孔专用接口在封孔时连接注浆管路，所述封孔返浆观测口用于对孔内封闭后的回流观测，所述抽采管路连接口的另一侧外壁连通有压力观测接口，所述压力观测接口起到在抽采期间对井口压力进行监测的作用，所述法兰活动盖板用于地面瓦斯抽采井抽采期间，井下电视观测时使用。

摘要： 本实用新型属于煤层气抽采技术领域，解决了现有水环真空泵主电机设计转速固定，造成功耗的严重浪费，且不利于煤矿采动区地面井抽采利用的问题。提供了一种煤矿采动区地面井抽采系统节能防护装置，包括底板和DCS控制器，底板上方设置有放置架，放置架与底板之间均匀设置有多个缓振组件，放置架上安装有水环真空泵，水环真空泵上安装有压力变送器和变频器，水环真空泵、压力变送器和变频器之间电性连接，压力变送器与变频器均接入DCS控制器中，底板上还设置有提供电力输送的电力旁路柜。本实用新型实现了煤矿采动区地面井抽采系统变频改造，提高了水环泵电机的工作效率，增加了采动井的抽采安全性。

摘要： 本实用新型公开一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，活动孔口装置包括连接管、抽采管、外层护壁套管和地面支撑基座，所述连接管的一端设有第一法兰，抽采管包括抽采内管和抽采外管，抽采内管的一端设有第二法兰，抽采内管和抽采外管之间设有膨胀橡胶和密封填充料；使用方法包括以下步骤：将第二法兰与抽采内管连接；在抽采内管的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶；将抽采内管插入抽采外管内；在抽采内管与抽采外管之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；在抽采内管与抽采外管之间，膨胀橡胶的上方打入建筑用密封填充料，加装地面支撑基座。本实用新型活动孔口装置有效解决因采动影响导致的地面瓦斯抽采井井口损坏的问题。