摘要：为有效治理含水陷落柱的导水致灾现象,以平朔井工一矿4108工作面为背景,根据井下实际地质生产条件计算防水煤柱极限平衡宽度,从理论层面初步确定防水煤柱留设宽度,同时利用UDEC软件对不同宽度的煤柱塑性破坏进行数值模拟分析。模拟结果表明:当煤柱宽度达到40 m时,煤柱内的屈服区和周边裂隙带基本保持稳定,根据煤柱稳定性对弹性区宽度应大于14 m的要求,防水煤柱宽度应留设40 m;在煤柱宽度与弹性区宽度关系上,煤柱内弹性区的宽度随着煤柱宽度的增加而增加,当煤柱宽度大于40 m时,煤柱内屈服区与塑性区的宽度已基本稳定。4108工作面采用设计的绕过陷落柱方案,优化了绕过陷落柱工序,有效降低了煤炭资源的损失。

摘要：基于东部矿区开采时间长地质情况复杂,矿区进入开采末期后煤柱及巷道长期受到承压水以及地应力的作用发生流变现象。在Burgers模型基础上进行改进,构建新的六元件线性黏弹塑性流变模型,得到压力水作用下防水煤柱的本构方程和蠕变方程;通过等围压三轴压缩实验,使试件在2 MPa与3 MPa水压以及轴向载荷下开展蠕变实验,将实验数据与拟合数据进行对比,显示所建线性模型能够较好地描述受压力水作用防水煤柱蠕变的前2个阶段,可用来对承压水作用下防水煤柱和巷道的设计提供理论依据。

摘要：针对钱营孜煤矿F15逆断层下盘W3_(2)11工作面采动时留设断层防水煤柱合理宽度,通过现场钻探成果分析了断层及覆岩含导水性,并按照规范对留设煤岩柱高度进行验算,以及构建FLAC 3D数值模型的综合方法,确定了W3_(2)11工作面防水煤柱合理留设宽度。结果表明:F15断层及覆岩层富含导水性较弱;安全防砂煤岩柱最大高度33.15 m、防水煤岩柱高度98.16 m,均小于实际留设煤岩柱326 m;W3_(2)11工作面需留设断层防水煤柱宽度由原60 m缩至10 m是安全可行的。W3_(2)11工作面根据设计留设防水煤柱宽度已安全顺利开采,说明设计方法是可行的,可为相似工作面提供参考。

摘要：为保障石港煤业F14断层影响下15号煤层的安全生产,以15212综采工作面为背景,进行防水煤柱留设宽度的研究,综合运用资料调研、井下钻探、数值模拟等手段,分析表明,F14断层属于弱富水性和弱导水性断层,建议F14断层防水煤柱留设宽度为30 m,相较于原设计100 m宽防水煤柱,在保障了工作面的安全生产的同时,可增加煤炭储量45.4万t,具有良好的经济、社会效益。

摘要：为了对水体下急斜煤层的安全回采提供依据,基于龙湖煤矿南二采区急斜煤层的水文工程地质和煤岩层赋存条件,采用离散元UDEC2D数值计算,分析了覆岩关键层对急斜煤层开采导水裂隙分布和防水煤柱稳定性的影响,结果表明:当上覆岩层无关键层时,急斜煤层开采导水裂隙呈"耳型"分布,而当上覆岩层存在关键层时,导水裂隙以平行于岩层层面的离层裂隙为主,且随着煤层采厚的增加呈抛物线型增大趋势,顶板初次破断后导水裂隙向关键层及其上方岩层发育;急斜煤层覆岩关键层的存在,将明显增大防水煤柱的抽冒范围,水体更易沿防水煤柱塑性破坏区渗流进入工作面采空区。据此,现场设计了分带仰斜充填开采方法,并采取了加固防水煤柱的措施,有效确保了水体下急斜煤层的安全回采。

摘要：为了研究不同断层倾角条件下的防水煤柱合理宽度,本文运用摩尔库伦准则求取了突水类型的断层倾角临界值.在综合考虑了煤柱本身受矿压及水压作用后的稳定程度;以及考虑煤柱一侧开采后形成的底板导水裂隙带位置与断层以及含水层的关系的情况下,运用弹塑性极限平衡理论、流体力学、土力学理论求得了断层倾角较大和较小时的防水煤柱宽度的计算公式.在推导出的理论公式基础上,利用MATLAB工具箱编程计算出托山煤矿防水煤柱宽度应为16 m.相对于以前设计的防水煤柱宽度来说,可减少4 m宽,既保证了煤矿的安全生产,又提高了采煤回收率,对节约能源起到了重要作用.

摘要：采场断层防水煤柱的合理留设关系到煤矿安全较大,其留设不仅要考虑断层本身的性质,还应考虑矿山压力这个因素。采场附近煤体划分为弹性区和非弹性区,但非弹性区不具有隔水性能。根据采场支承压力的分布特征,推导出非弹性区范围的计算公式;根据推进方向上采场底板应力分布特征,应用计算机模拟矿山压力高峰应力在底板中传播的方向,建立采场底板突水的力学模型,得出底板水通道是由断层和被矿山压力破坏的底板岩层联合组成的结论。其突出的条件为:煤层开采造成的底板破坏深度不小于底板高峰应力线与断层交点的深度。在此基础上推导出采场断层防水煤柱留设计算公式,并用实例验证该公式的合理性。

摘要：当前采用的断层防水煤柱设计方法,是将断层上盘防水煤柱沿宽度方向看作是均匀连续和各向同性的弹性体,没有考虑到矿山压力、构造应力和水压力对煤柱的破坏和影响作用,导致煤柱留设宽度缺乏科学性,增加了工作面突水威胁。为了合理设计断层煤柱宽度,本文分析了煤柱在不同作用力下的物性状态,在此基础上将煤柱从隔水功能上划分为矿压影响区、有效隔水区和断层影响区,并分别推导和确定这3个区域的宽度计算公式,修正了断层防水煤柱设计方法,为上盘断层防水煤柱设计提供了科学的参考依据。

摘要：海孜煤矿西部井地质条件复杂,制约了矿井的正常设计、施工、生产和接替。通过钻探,准确地控制了断层的性状及富水性,优化了巷道布置。实践表明,该方法有效地指导了生产布局调整,取得了很好的经济及社会效益。

摘要：防水煤柱合理留设是巨厚松散层下煤炭开采设计的基本参数。通过对东欢坨矿第四系巨厚松散层地质特征分析,揭示了本区第四系巨厚松散层中的含、隔水层厚度及其结构分布特征和对煤炭开采充水的影响,建立了巨厚松散含水层下防水安全煤柱计算模型和理论,提出了在巨厚松散层下的防水煤柱留设的非线性计算方法,计算东欢坨矿8煤层防水煤岩柱的高度为65.62 m。根据流-固耦合理论,应用FLAC3D数值模拟计算软件,模拟了东欢坨矿8煤层开采过程中上覆岩层变形破坏规律,揭示了煤层顶板岩体冒落带、导水裂隙带和弯曲下沉带的分布规律,获得了防水煤柱高度及相关工程技术参数,验证了巨厚松散层下防水煤柱留设的非线性设计方法和计算模型的可靠性,为巨厚松散层下防水煤柱合理留设探索了可行途径。