摘要：针对晋北黄土沟壑区煤层埋深浅、厚土层、薄基岩以及综放开采强扰动的问题,综合数值计算与现场实测2种方法探究采动覆岩破坏特征。模拟结果得出:强开采扰动条件下,采动破坏性影响将逐深向浅次第传递,随着工作面回采距离增加,采动岩层位移变形具有累积效应,采动破坏性影响存在纵向快速发展—纵向停滞横向扩展—纵向快速突破的发展过程,裂采比约为19.7。现场实测得到:10108工作面采动破坏性影响已突破基岩与土层的临界面,采动裂缝上下贯通,采空区上覆岩层已不具备阻隔水性能,采动覆岩破坏特征以高角度纵向裂隙为主,采动覆岩破坏高度将不小于198.2 m,裂采比将不小于22。综合研究结果表明:厚煤层综放开采造成上覆岩层破坏程度更加剧烈,导水断裂带较为发育,塑性强的黏性红土虽对采动裂隙的纵向发育具有抑制效应,但在工作面回采后一定时期无法自然弥合而丧失阻隔浅部松散层水和地表水,实测裂采比较之数值模拟结果与经验公式分别相差10.5%和9.5%,水体下采煤应及时制定合理的防治水技术措施。

摘要：为研究浅埋深、近距离煤层群条件下的覆岩破坏规律,以韩家湾煤矿214201工作面为背景,开展了覆岩地面钻孔、漏失量观测法实测、相似材料模拟研究工作。经对实测数据整理,分析了该地质采矿条件下的覆岩破坏特征,覆岩"两带"发育高度、岩层破断角等。实测得到仅采3^(-1)煤非充分采动的垮采比为6.5、仅采4^(-2)煤垮采比为7.3;相似材料模拟顺序开采2^(-2)煤垮采比为6.0,3^(-1)煤垮采比为6.8,4^(-2)煤垮采比为5.8;2^(-2)煤岩层破断角为59.5°~69°,3^(-1)煤岩层破断角为66°~71°,4^(-2)煤岩层破断角为57°~68°;2^(-2)煤初次来压步距45m,周期来压步距为11~17m;4^(-2)煤初次来压步距为63m,周期来压步距为13~21m。研究表明:韩家湾煤矿浅埋深、近距离煤层群开采条件下,上覆岩层只发育有"两带",下部煤层垮采比降低、上煤层垮采比升高,下部岩层破断角降低、周期来压步距增大的特征。

摘要：为分析常村煤矿倾斜煤层覆岩运移规律及“上三带”高度,基于1501综采工作面地质条件,采用理论经验公式对垮落带和导水裂隙带进行计算,利用UDEC数值模拟对采空区煤层顶板覆岩最大主应力分布、覆岩位移和垂向应力分布进行模拟计算,并在工作面设置11条测线,分析不同位置、不同高度覆岩下沉值,通过对比分析,得出“上三带”高度。结果表明:经验公式计算1501综采工作面垮落带范围11.5~26.0 m,导水裂隙带范围42.4~77.0 m;随着工作面宽度的增加,应力集中程度也增加,覆岩位移呈不对称形态。最后在工作面合适位置设计探查钻孔对“上三带”进行探查,结果证实经验公式计算、数值模拟结论与钻探探查成果基本吻合,可以作为工作面安全回采的论证依据。

摘要：下沟煤矿位于泾河下的煤炭资源,采用综放开采,现有的导水断裂带高度计算方法不能满足水体下采煤安全评价的要求。为了掌握泾河下特厚煤层大面积综放开采的覆岩破坏发育特征,实现水体下安全回采,在研究区工作面不同位置布置了5个采后"两带"孔,进行了钻孔冲洗液漏失量和彩色电视观测,并通过物理模拟进一步研究了在各工作面间留设一定宽度隔离煤柱的开采方式的覆岩破坏过程。观测和模拟结果表明:隔离煤柱有效地控制了覆岩破坏发育高度,成为泾河下压煤安全回采的关键。根据得出的单工作面最大裂采比,并通过最小防水安全煤岩柱垂高的计算,认为地质条件满足泾河下安全回采的要求。

摘要：通过FLAC3D的流固耦合功能建立了计算模型,模拟了在多含水层及海水等大型水体条件下,煤层开采过程中顶板破坏场、孔隙水压力分布以及在动态开采中水流矢量分布.并在此基础上,通过FLAC3D内置Fish函数,计算了开采过程中工作面最大涌水量.结果表明,随着开采形成的断裂带和含水层沟通,含水层水向采空区渗入,在前方煤壁处发生突水,并计算得到工作面最大涌水量为15.5 m3/h.

摘要：采用立体直流电法,通过在井下巷道中煤层顶底板位置施工若干钻孔,在孔中埋置一定数量电极,形成孔间探测剖面,并根据采动进度测取不同时期岩层电场变化特征,进一步反演其三维立体电阻率值,可对上覆岩层受采动超前影响至后期变化规律进行全面的分析研究,为煤矿安全生产提供直观有效的技术参数。淮南某矿采面覆岩破坏顶底板跨孔立体电法测试应用中,共获得28组连续观测数据,对采动应力超前及顶板岩层变形与破坏裂隙发育特征给出动态分析,所获得的冒落带和裂隙带高度值与"三下"开采规程计算值相吻合。应用结果表明,与传统地面钻孔法及井下其他物探方法相比,该项自主创新技术具有测试成本低廉、结果判定准确、动态效应强等特点,其推广应用价值显著。

摘要：以钱营孜煤矿东一采区的工程实例为背景,运用FLAC 3D软件对工作面开采进行数值模拟,结果显示“两带”即覆岩垮落带和导水裂隙带的发育高度分别为10.9 m和42 m。设计并施工了两个采后“两带”高度探查孔,显示工作面垮落带高度实测值为10.66~12.00 m,导水裂隙带高度实测值为40.87~44.87 m,与按规程理论计算和数值软件模拟所得结果接近,可作为相似条件下工作面煤岩柱留设与安全评价的依据。

摘要：采动覆岩破坏规律与控制技术是煤矿安全生产、地表防护、地下水资源保护的重要基础。从水体下采煤视角,重点介绍了采动覆岩破坏规律和控制技术的发展现状及最新研究成果。包括采动覆岩破坏结构演化及破坏特征,覆岩破坏类型及形态,覆岩破坏发育规律及预计方法,重点论述了不同开采工艺和特殊地质以及高强度开采条件下的覆岩破坏规律及预计方法;介绍了覆岩破坏实测方法,表明探测手段已由传统的单一技术向着钻探和物探多手段结合,地面和井下相结合,传统手段与微震监测,微电阻率扫描,光纤测试等新技术专业解释相结合等方向发展;从三下采煤角度阐述了覆岩破坏控制技术的进展。研究与实践表明:经过近60年的研究与实践,我国已经形成了较为完整的采动覆岩破坏与控制体系,为煤矿安全、高效、绿色开采提供了可靠的技术保障。最后,提出了采动覆岩破坏规律和控制技术的未来发展趋势。研究认为我国深部矿井、高强度开采、西部特殊地质条件,低损害以及智能化等将成为未来采动覆岩破坏及控制技术研究领域的焦点和发展方向。

摘要：为解决蒙西矿区深部开采受多层含水层威胁条件下,覆岩破坏高度难以准确计算的问题,应用现场实测、数值模拟和相似模拟相结合的方法,研究厚煤层大采高综采覆岩破坏高度。首先,综合采用井上下钻孔联合观测,基于钻孔注水及数控摄像技术,实测纳林河二号矿井厚煤层综采一次采全高条件下的导水裂缝带发育高度;然后,通过构建数值和物理相似模型,并结合全国类似条件矿井实测资料的回归分析,确定蒙西矿区覆岩破坏高度计算方法。结果表明:实测导水裂缝带发育高度与采高比为17.1~22.06;采用相似模拟、数值模拟和理论计算确定该条件下导水裂缝带高度与采高的比值为15~18.8;蒙西深部厚煤层高强度开采工作面覆岩破坏高度可按18倍采高估算。

摘要：以王坡煤矿为试验矿井,采用钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视系统,探测高强度综放开采覆岩破坏高度,并对监测到的裂隙发育演化进行数字化分析和相似模拟试验研究。研究结果表明:王坡煤矿高强度综放开采覆岩破坏高度为94.00～104.92 m;采动岩体裂隙分布的主要特点是裂隙发育以高角度甚至垂直岩层层面为主,裂隙的发育数量与埋深呈现二次方的递增形式,而裂隙宽度与裂隙数量的分布近似呈正态分布;开采过程中裂隙富集区主要集中在前后煤壁,上覆岩层裂隙密度分布曲线呈两端高中间低,形状如"马鞍"型。