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特厚煤层含夹矸顶煤综放覆岩移动规律试验研究: 2025年; 针对大同矿区特厚煤层综放开采时,夹矸分布不均、顶煤夹矸强度较大等引起的顶煤冒放块度大、顶煤冒放性差的问题,以大同矿区塔山矿8230工作面3-5#特厚煤层赋存条件作为背景,采用相似模拟与理论分析的方法,对特厚煤层含夹矸顶煤综放开采夹矸与顶板破断对覆岩移动规律展开了研究。研究结果表明,当综放工作面推进至64m与92m时,直接顶与基本顶依次发生初次来压;直接顶与基本顶初次来压时的支承压力峰值分别达到940.51MPa和1027.86MPa,来压结束后,支承压力瞬间下降至最低点,分别为626.81MPa和702.96MPa。同时,含夹矸顶煤在放煤期间,由于夹矸强度较大易形成“短悬臂梁”结构,会发生与直接顶或基本顶相类似的周期破断从而带动直接顶与基本顶的同步破断,造成局部来压显现剧烈的现象,极大地影响了工作面的开采安全与生产效率。顶煤夹矸形成的“短悬臂梁”结构的周期性破断,导致直接顶、基本顶形成的“悬臂梁”结构的长度依次增加,造成直接顶、基本顶周期同步来压。此外,顶煤夹矸越靠近顶煤且夹矸层越厚越容易产生“短悬臂梁”结构,“短悬臂梁”极限破断长度与岩性、夹矸层厚度成正比,与“短悬臂梁”结构上部煤层煤厚成反比。研究结果为与塔山矿类似的煤层赋存条件的矿井,以及其他煤层赋存条件的矿区提供部分理论依据。; 张磊王蒙任玉琦王佳源易蔚勋; 关键词：顶煤运移规律

采动覆岩移动规律及防治水措施应用研究: 2025年; 文章通过相似模拟实验,研究了采动覆岩的移动破坏机制,发现了岩层初次破断与周期性破断特征,并分析了破碎带、破裂带和峰前损伤带的成因,揭示了覆岩移动的位移规律,并基于实验成果,提出了涌水量预计、水害防治及工作面排水系统设计等防治水措施,为提升开采的安全性提供了科学依据。; 武丽亚; 关键词：采动覆岩防治水排水系统

基于非线性弹性地基梁的地下矿山充填开采覆岩移动规律研究: 2024年; 为了研究地下金属矿充填开采覆岩移动规律,以盘龙铅锌矿采场作为研究对象,建立非线性弹性地基梁力学模型,开展了不同采场结构参数、顶板厚度、原岩应力及充填体配比对于覆岩移动的影响研究。研究发现5个因素对于覆岩移动的影响从强到弱依次为充填体配比、采场结构参数、顶板厚度、原岩应力,提高充填体配比是控制覆岩位移的关键。通过采用Flac3D数值模拟方法计算不同充填体配比下覆岩移动值,将数值模拟分析结果与力学理论计算结果进行对比,二者差异率在3%~9%之间,从而验证了力学模型计算结果的可靠性。基于研究结果,提出地下矿山充填开采覆岩沉降控制技术,并将其应用于工业试验。研究成果可为类似矿山进行岩层控制提供借鉴。; 何祥锐邱贤阳史秀志李小元支伟刘军王远来; 关键词：充填开采覆岩移动规律

综放工作面采后覆岩移动规律及离层空间发展形态分析: 2024年; 综放工作面大规模开采后容易造成显著的地表沉陷等相关问题,为进一步探究综放工作面采后覆岩运动规律及离层空间发育形态,结合山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司矿区工程实际情况,以3106工作面为工程背景,采用数值模拟和现场实测两种方法进行综合研究。结果表明,在工作面回采的第一阶段,离层一般可以达到煤层开采厚度的0.31倍,最大可以达到0.58倍的开采厚度;第二阶段分离缝宽度较窄,分离量较小,离层从起裂到达到最大值一般需要20~30 d,相当于工作面推进70~100 m,对应层位高度为200 m。; 王飞飞; 关键词：煤层开采综放工作面覆岩离层

隔水关键层下不同开采尺寸对覆岩移动规律的影响研究: 2024年; 导水裂隙带的高度是煤矿在“三下”开采时最关注的因素之一,为了探究隔水关键层下同开采尺寸与导水裂隙带发育高度之间的联系,以邵寨矿作为研究对象,通过变形分析法确定工作面上覆导水裂隙带发育的影响因素,采用数值模拟软件对邵寨煤矿2号煤层开采时不同长度下工作面回采后的覆岩垮落形态进行模拟。研究结果表明,2号煤层上覆厚65 m及112 m的隔水关键层为该煤层的导水裂隙带发育的抑制层,其都由中间一层较坚硬岩层作骨架,上下覆盖各一层软弱岩层而组成。导水裂隙带发育至抑制层时,抑制层抑制了导水裂隙带的纵向扩展,转而倾向于横向扩展,同时增加覆岩的垮落角,当垮落岩体范围超过抑制层的极限跨距时导水裂隙带便会倾向于向上发育扩展;不同切眼长度的工作面其覆岩的跨落仅发生在工作面开采空间范围内,对两侧60 m范围内的覆岩无明显影响;影响整体覆岩运移规律的因素主要为工作面的推进,而当工作面切眼长度小于180 m时,上覆岩层移动主要表现在延安组的垮落,而当切眼长度增加至220 m时,安定组岩层开始随工作面推进加速下沉,但并未完全垮落,切眼长度增加至300 m时,安定组及洛河组在工作面后方120 m处就已经完全垮落。研究结果可以指导矿井在保护隔水层的条件下,合理的设计工作面切眼长度,对于矿井水害防治有一定借鉴作用。; 刘英锋; 关键词：导水裂隙带隔水关键层数值模拟

条带膏体充填开采覆岩移动规律研究——以高河能源为例: 2024年; 为解决高河能源“三下”压煤开采问题,高河能源采用条带膏体充填回收边角煤资源。在系统阐述条带膏体充填的方案设计、巷道布置以及充填开采方法的基础上,给出了最优条带布置开采充填方案,并提出“掘顶—拉低—隔离—充填”的条带充填开采过程;基于E1312条带充填面布置条件构建FLAC3D数值模拟模型,分别对无充填开采与条带膏体充填开采过程进行模拟研究。结果表明:无填充开挖完成后覆岩下沉最大区域出现在开挖区域中部,表现出由中间向两侧呈拱形扩散的特征;条带膏体充填开采覆岩最大下沉值降低了57.97%,覆岩下沉形态为拱脚落在充填体上的连续拱形,覆岩裂隙带发育近似呈现“梯形”特征,能够有效控制煤层开采过程中的覆岩破坏移动。经分析研究表明,该技术可有效控制工作面开采过程中及采后覆岩运移破断,提高煤炭资源回收率,可为高河能源“三下”压煤资源开采与环境保护协调发展提供借鉴。; 宋虎森武少鹏; 关键词：数值模拟

高应力软围岩极近煤层采动覆岩移动规律研究: 2024年; 本文以内蒙古某煤矿高应力软围岩近距离煤层群开采为例,通过煤层采动过程中上覆岩层位移变化研究其移动规律。通过收集和查阅资料,以该煤矿10#煤层群为研究实例,分析上覆岩层垮落状况,运用相似材料模拟试验,通过天远三维摄影测量仪观测位移点变化,分析覆岩移动规律,并对结果进行验证。; 薛凯杨德胜; 关键词：软围岩相似材料模拟

部分充填开采工作面覆岩移动规律研究被引量：4: 2023年; 为研究部分充填采煤技术覆岩移动规律,采用弹性地基梁理论建立顶板挠度微分方程,明确充填体弹性地基系数及直接顶弹性模量与顶板下沉的关系,并建立Phase2D有限元数值模型,研究部分充填条件下充填体刚度和充填步距对覆岩稳定性的影响规律。结果表明:充填区直接顶最终下沉量随充填体弹性地基系数增大而减小;随着顶板弹性模量增大,工作面范围内直接顶下沉量逐渐减小,而充填区直接顶下沉量变化不大;随着充填体刚度和充填步距增大,工作面前方塑性区、工作区域直接顶下沉量、工作面上方覆岩垂直位移都随之减小,且在充填步距对覆岩稳定性的影响因素中,高宽比相对于及时支护更为显著。; 冀宇鑫李鹤鹤宋高峰; 关键词：顶板下沉覆岩移动规律

顶板岩性对煤炭地下气化覆岩移动规律的影响: 2023年; 为了研究顶板岩性对煤炭地下气化过程中覆岩移动规律的影响,运用大型有限元软件,采用热固耦合数学模型,在前人对岩石热力学物理参数研究的基础上,对煤炭地下气化的整个过程进行了数值模拟,得出了煤炭地下气化后围岩温度场和塑性区分布图、燃空区顶板及工作面前方顶板垂直位移图。结果表明:直接顶岩性不同对基本顶稳定有很大影响,直接顶岩层越硬,基本顶越稳定,随着直接顶岩性硬度的增强,顶板岩层的位移呈现一阶指数衰减函数变化规律;顶板岩层燃空区的位移呈盆状,相对中线对称分布且随着工作面推进顶板位移量呈指数增大。; 郑慧慧李慧朱增武; 关键词：煤炭地下气化顶板岩性覆岩

近距离煤层上行开采围岩应力分布及覆岩移动规律被引量：3: 2023年; 为了研究近距离煤层群上行开采对工作面围岩应力分布规律及覆岩破坏演化特征的影响,采用PHASE 2D有限元软件建立数值模型,分析了近距离煤层群上行开采过程中工作面煤壁塑性区发展规律、覆岩垂直位移、工作面前方支承应力分布规律。数值模拟结果显示,工作面煤壁塑性区呈现上部宽、下部窄的特征,随着工作面不断推进,煤壁塑性区宽度也随之增大,其中下层煤和上层煤工作面煤壁塑性区最大宽度分别为4.23 m、2.85 m;下层煤和上层煤覆岩最大竖向位移都发生在模型中部,最大竖向位移分别为28 mm、62 mm;支承压力呈现出先增大再减小、最后趋于稳定的发展趋势,支承压力系数峰值为1.59。研究结果表明,在上行开采实践中,当下层煤完成开采后,上层煤的围岩塑性区和位移均有所增大,覆岩稳定性降低。; 黄鹏昝明惠宋高峰; 关键词：近距离煤层支承应力塑性区覆岩移动规律

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