极近距离煤层群上位煤层开采底板破坏深度研究
极近距离煤层开采技术探究
一
、
且 彼 此 间 存 在 显著 相 互 影 响 的 煤 层 为 极近 距 离煤 层 ； 从定 量 分 析 ×Ｈｓ ｉ ｎ ｃ ｚ ＿ １ ） 的角度定义 ，上部煤层 开采后所引起的底板压力集中现 象会随着 底板深度 的不断增加而逐渐减小 ，将应力小于等于底 板岩层承受 式中： ｑ ｙ — — 顶板 所 受 竖 向载荷 ； 能力时的底板 岩层 深度 ｈ 。 作为极近 距离煤层划 分的判据， 当煤层 ｑ ｘ — — 顶 板 所 受 横 向载 荷 ； 间距 ｈ 满足 公式 ｈ ＜ｈ 。 时， 该煤层为极近距 离煤层 。 Ｉ — — 裂 隙 面 之 间 的距 离 ； 二、 极 近 距 离 煤层 下 部 采 场 覆岩 结构 特 点 及 稳 定 性 分 析 三、 实 现 极 近 距 离 下部 煤 层 安 全 开 采 的技 术措 施 （ 一） 下部 煤 层 顶 板 加 固 与漏 顶 充 填 （ 一） 下部采场覆岩特 点 由于 上部 开采 所 导 致 的 应 力 重新 分 布 与集 聚 加 之 下 部煤 层 顶 就极 近 距 离 煤 层 来 说 ， 其 开 采 很 多 时候 是 在 采 空 区 下方 进 行 ，
工 作 面 顶 板 发 生 冒落 后 极 易 与 采 空 区形 成 联 通 进 而 造 成 更 严 重 的 冒顶事故 ；直接顶所承受 的载荷作用与上 部煤层 开采 中形成 的垮 落 带 高 度 有着 直接 关 系 。 （ ） 下 部 采场 覆 岩 结 构 稳 定 性 分 析 根据上文分析，下部采场直接顶可被 认为是由裂 隙分割 而成 的若 干 块 体 组 成 ， 其结构如图 １ 所示 ， 图中 Ａ 块 为 少 部 分 出 露 的块
煤层工作面开采后底板扰动破坏深度探查方法
［ 摘
Ｏ 引 言
朝川 矿一 井位 于河 南汝 州 ，开采 二 叠 系山西
组二 煤层。 属于水文地质条件极复杂矿井 ， 自 上 世纪 ７ ０ 年代建设开采以来 ， 曾多次发生回采工作 面底 板 承压 水 突水事 故 ］ 。由 于煤层 开 采 引起 的 矿 山压 力作 用 ，必定 造成 底板 岩层 遭 到扰 动破 坏
有 随深 度增加 岩溶 发育 减弱 趋势 。 据 勘探 、 补勘 抽
１ 回采 工 作 面 特 征
二 ， 一 ２ １ ０ ９ ０回采 工 作 面 位 于 一 井 二 水 平 暗
水试 验 资 料 ， 该 含 水层 渗 透 系数 ０ ． １ ３ ７ １ ４ ． ４ ｍ ／ ｄ ， 单位 涌 水量 ０ ． ０ ４ １ ４ — ２ ３ ． ９ ８ Ｕｓ ・ ｍ， 属强 含 岩 含 水 层 联
主、 副斜井以东 ， 北部为未采动区 ， 南部为采空区。 工 作 面走 向长 ７ ５ ２ ｍ， 倾斜 宽 １ ８ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 煤 层 平 均厚 度３ ． ８ ｍ， 倾向３ ３ ７ 。 ～ ３ ５ ９ 。 ， 平均 倾角 １ ８ 。 左 右 。井
而产 生大量 的裂 隙 ， 其破 坏影 响 的厚度 即为 “ 底 板 破 坏深 度 ” 。在底 板 扰动破 坏 深度 范 围之 内 ， 岩 层 其 连续 性 和 隔水 性受 到破 坏 ，当裂隙 与深 部 的承 压 水导 升带 沟通 时 ， 则必 然发 生底 板突 水事 故 。 矿 井 长 期 以来 未 取 得 煤层 底 板 扰 动破 坏 深 度 数据 ， 多借鉴采用“ 统计公式法” ｌ ２ 计算 得 出 ， 是 否 与 朝
煤 层 工 作 面 开 采 后 底 板 扰 动 破 坏 深 度 探 查 方 法
近距离煤层开采围岩破坏规律分析
近距离煤层开采围岩破坏规律分析本文以友众煤矿3#煤层赋存条件为工程背景，分析了近距离煤层开采时，上覆岩层未充分垮落、充分垮落两种情况下围岩应力分布规律，并采用滑移线场理论计算了底板损伤深度。
标签：近距离；滑移线场；底板损伤深度近距离煤层上部煤层回采后，因物理空间发生变化导致采空区围岩的应力平衡状态改变，伴随着围岩应力重新分布，上覆岩层产生移动、变形与破坏现象，并且从上往下发展，对下部煤层的开采产生显著影响。
山西寿阳段王集团友众矿主采3#煤层，煤厚1.20-2.65m，平均厚度为2.05m，顶板和底板均为砂质泥岩、泥岩，与下部煤层距离仅12m。
本文以此为工程背景，重点分析3#煤层采场底板损伤程度。
1 上覆岩层未充分垮落围岩应力场分布当冒落矸石未充满采空区时，采空区上覆的岩层与下部采场未贴实，部分悬空，这样未能完全垮落岩石的重量就会在工作面两侧煤柱或者煤体内形成应力集中。
（1）煤柱应力。
煤柱载荷的来源主要有两方面，一方面来自于自身上覆岩层重量（图1中的），另一方面来自于未充分垮落的悬露岩层所施加在煤柱上的重量，分为一侧（图1中的）或者两侧（图1中的）。
则有：①两侧采空煤柱载荷。
采空区上覆岩层垮落高度为，煤柱两侧采空，其上总载荷为：式中：—煤柱上的总载荷；—采深；—工作面宽度；—煤柱宽度；—上覆岩层垮落角；—上覆岩层平均容重。
由此可以得到煤柱载荷集度为：②一侧采空煤体载荷。
采空区上覆岩层垮落高度为，煤柱一侧采空，采空侧支承压力影响宽度为，其上总载荷为：则一侧采空煤体载荷集度为：（2）采空区底板应力。
当采空区上覆顶板没有充分垮落时，底板承受载荷则为冒落矸石。
因此采空区底板载荷集度为：2 上覆岩层充分垮落围岩应力场分布工作面推进过后，上覆冒落矸石充填采空区，随着老顶周期性的破断活动，远离工作面的后方采空区矸石被压实，上方未冒落的岩层找到新的支撑面，此种采空区垮落方式为充分垮落。
当采空区顶板充分冒落时，采空区周围围岩载荷集度为：（1）支承压力集度。
近距离煤层开采围岩破坏规律分析
近距离煤层开采围岩破坏规律分析随着我国经济的不断发展，煤炭作为我国主要的能源资源一直扮演着非常重要的角色。
煤炭的开采对于促进工业生产和经济发展有着极为重要的意义。
而近距离煤层开采作为煤炭开采的一种重要方式，具有矿床资源丰富、成本低廉、开采效率高等特点，因此在我国煤炭开采中占有重要的地位。
近距离煤层开采过程中，围岩破坏一直是一个亟待解决的问题。
由于煤矿地质条件复杂，采煤工作面附近的围岩在采煤过程中会出现不同程度的破坏。
围岩破坏不仅对煤矿开采工作的安全性和效率造成影响，同时也对周边环境和生态系统造成一定的影响。
对于近距离煤层开采围岩破坏规律的分析和研究显得尤为重要。
近距离煤层开采围岩破坏主要表现为岩层断裂、冒顶、顶板沉陷等现象，这些问题严重影响着采煤工作面的安全性和生产效率。
对围岩破坏的规律进行分析和研究，有助于采取相应的技术措施和工程手段，有效地减少煤矿开采过程中围岩破坏所带来的安全隐患，保障煤矿开采工作的安全稳定进行。
围岩破坏的规律受到多种因素的影响，主要包括地质条件、采煤工艺、开采参数等多个方面。
地质条件是最为重要的因素之一。
不同地区的煤矿地质条件存在着巨大的差异，地质构造、矿层厚度、围岩性质等因素都会直接影响围岩破坏的程度和方式。
采煤工艺也是围岩破坏的关键因素。
不同的采煤工艺会对围岩产生不同的影响，影响围岩破坏规律的形成和发展。
开采参数的选择和调整也对围岩破坏起着重要作用。
合理选择和调整开采参数，可以有效地减少围岩破坏的程度，降低煤矿开采过程中的安全隐患。
围岩破坏的规律分析需要综合考虑以上各种因素的影响。
具体来说，可以从以下几个方面进行分析。
对围岩破坏过程中的力学原理和机制进行研究。
围岩破坏是一个复杂的力学过程，了解围岩破坏的力学原理和机制是进行规律分析的基础。
力学原理和机制的研究可以为围岩破坏规律的分析提供理论基础和指导。
对煤矿地质条件进行深入的调查和分析。
地质条件是影响围岩破坏的重要因素，了解煤矿地质条件可以为围岩破坏规律的分析提供基础数据和依据。
采煤工作面底板破坏带深度探测技术研究
采煤工作面底板破坏带深度探测技术研究摘要：底板突水是矿井突水最为严重的水害形式。
张集煤矿A组煤开采受底板灰岩承压水威胁，A组煤底板破坏带发育深度及规律的研究对于底板突水预警、底板阻水能力评价及灰岩水害治理方案确定具有重要意义。
关键词：底板；破坏带；探测技术随着开采深度的加大，矿井水害日益严重。
在我国煤矿生产中，已经发生了多起特大突水事故，给国家和人民造成了巨大的经济和精神损失。
矿井突水的原因主要在三个方面：首先，地下开采引起的上覆岩层冒落、断裂、弯曲变形，直至地表形成地面沉陷，上覆岩体破坏裂隙波及含水层或地面水体，造成矿井涌水。
其次，煤层底板及下伏岩层变形破坏，导致底板突水。
再次，掘进头的突水，由于巷道掘进导通前方隐伏的含水、导水构造而造成突水。
通过对以上三种突水原因的统计分析，结果显示我国底板突水的情况是最为严重的。
张集煤矿A组煤开采受底板灰岩承压水威胁，A组煤底板破坏带发育深度及规律的研究对于底板突水预算、底板阻水能力评价及灰岩水害治理方案确定具有重要意义。
1 国内研究现状煤层开采后不仅引起顶板岩层的移动和破坏，也将导致底板岩层在一定范围的移动和破坏，破坏范围将与开采范围及采空区周围的支承压力分布有关。
基于上述理论，根据文献检索资料，目前国内煤层开采底板破坏带深度的确定方法有以下四种：一是经验（统计）公式计算法；二是理论计算法；三是现场实测法；四是相似材料模拟试验法。
其中现场实测法最为直接，对于现场安全生产最具指导意义，现场实测法又分为钻孔注水法、应力-位移监测法和物探监测法。
2 概况张集煤矿1413A工作面面宽设计180m，布置四条巷道，其中两顺槽及切眼跟1煤顶板施工；高抽巷靠近轨顺侧内错40m，层位位于1煤顶板之上25至30m的砂岩中；西二-536m一灰疏水巷位于工作面中部（距轨顺120m，距运顺60m），层位位于1煤底板之下15至17m的一灰中。
考虑到1413A工作面中部煤层底板下方约15m处为西二1煤-536m一灰疏水巷及三灰探放水斜巷，具备施工底板注水钻孔的有利条件，确定本项目采用钻孔注水法。
近距离煤层开采层间岩层损伤影响分析
近距离煤层开采层间岩层损伤影响分析发布时间：2022-09-05T06:09:29.699Z 来源：《科技新时代》2022年3期2月作者：金珠鹏1 刘学文2 李伟1 兰永伟1 单麒源1 [导读] 在上煤层回采过程中，由于支承压力的影响，过高的采动应力必然会对上煤层底板（即下煤层顶板）一定范金珠鹏1 刘学文2 李伟1 兰永伟1 单麒源11.黑龙江科技大学黑龙江哈尔滨 1500222.山西晋神能源集团山西忻州 034000摘要：在上煤层回采过程中，由于支承压力的影响，过高的采动应力必然会对上煤层底板（即下煤层顶板）一定范围内岩层造成损伤。
层间岩层的损伤会对下煤层回采过程中的工作面顶板稳定性和回采巷道的变形破坏产生重要影响，对于近距离煤层开采而言，上煤层支承压力对上煤层底板的损伤影响研究是十分必要的。
关键词：近距离煤层；支承压力；岩层损伤上煤层工作面推进的过程中，由于区段煤柱和工作面前方实体煤的存在，在采场四周形成支承压力区，如图1所示。
其中，A-A表示沿上煤层工作面推进方向的支承压力分布，B-B表示工作面煤壁附近沿工作面方向的支承压力分布，C-C表示上煤层覆岩结构稳定后采场支承压力分布。
无论是沿工作面方向还是沿工作面推进方向的支承压力分布都是非常复杂的，在这种复杂的支承压力作用下上煤层底板岩层要经历多次的加卸载，对煤层底板造成了严重的损伤，给下煤层开采顶板控制和巷道稳定性控制增加了很大的困难。
然而值得注意的是，无论是沿工作面方向还是沿工作面推进方向，在同一方向上底板岩体各点所经历的支承压力峰值是不同的，随着支承压力峰值的不同，对底板的损伤程度也会有差异。
以上煤层工作面超前支承压力为例，如图1.3所示，假设在 IJ 处时上煤层工作面发生初次来压或周期来压，取工作面前方煤层上部A点、B点、C点和 D点，则其所受到的超前支承压力峰值对应支承压力曲线上的 A’点、B’点、C’点和 D’点，四点所在的曲线分别为A点B点C点和D 点所对应的支撑压力曲线。
极近距离煤层回采巷道合理位置的确定
Zhao Naiqiang
（1. Taiyuan University of Technology, Mining Engineering College , Shanxi Taiyuan 030024 ;
1 引言
近距离煤层是指开采中上下煤层相互影响较大 的煤层。近距离煤层在我国所占比重很大，如在大 同矿区、西山矿区、淮南矿区等地，都有近距离煤层 的存在。随着近年来煤炭产量的大幅提升，对近距 离煤层的开采逐渐增加，解决其开采中面临的相关 问题便显得尤其重要。近距离煤层下煤层回采巷道 的 合 理 布 置 ，可 以 有 效 提 高 巷 道 围 岩 稳 定 性 ，有 利 于 巷 道 的 管 理 和 维 护 ，减 少 安 全 隐 患 ，我 国 很 多 学 者对此进行了相关的研究：
采条件下不同错距下的巷道变形情况，并确定巷道 合理的布置方式。
2 工程概况
某矿主采煤层由上至下分别为 8、10、11 和 13 号 煤层，现 8 号煤层已基本采完，计划对 10 和 11 号煤 层进行联合开采。其中 10 号煤层厚 0.74~1.79m，平均 1.2m，为结构简单的薄煤层；11 号煤层距 10 号煤层 1.92~4.35m，平均 3.12m，煤层厚 1.2~4.9m，平均1.8m， 为结构简单的中厚煤层。
煤矿现代化
2018 年第 3 期
总第 144 期
极近距离煤层回采巷道合理位置的确定
赵乃强
（1. 太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024 ；2. 山西中煤西沙河煤业有限公司，山西 朔州 036002）
煤层底板采动破坏特征研究
煤层底板采动破坏特征研究
近年来，由于煤炭研究技术的发展，采煤面板的控制成为提高生产的有效工具。
与此同时，针对煤层底板采动破坏特征的研究也受到关注。
究竟煤层底板采动破
坏特征有哪些？下面我们就来具体了解一下吧。
一、煤层底板采动破坏特征
1、强度特性：煤层底板在强度和稳定性上有很大变化，煤层底板可能出现破坏温度、强度和硬度属性显著降低，采煤面板结构和变形属性发生迅速变化，有可能发生瓦斯、煤尘爆炸等危及生命安全的重大灾害。
2、变形特性：在采煤时，当煤层底板受力过大时，采煤面板会发生渗流及变形，
当应力过大时，煤层底板破损会发生持续和猛烈的变形，可能导致瓦斯爆炸及棚板塌陷。
3、结构特性：当煤层底板受力太大时，微小的rectified line fracture会发生，煤层
底板的破坏会发生局部空间的变形，并增加采煤的困难，可能引发大穴顶板破坏，如果顶板破坏剧烈，还会影响节点的支撑行程。
二、改善煤层底板采动破坏的措施
1、加强控制：建立煤层底板采动破坏的历史档案，完善采煤面板控制策略，在进
行采煤工作之前进行相关部位的控制，从而减少采煤风险。
2、采用新技术：研发新技术，让采煤面板技术更加安全，降低瓦斯治理的相关成本，能更好地满足煤层底板采动破坏的要求。
3、完善培训：加强煤矿工作人员的安全技术培训，使他们能够更加正确地控制采
煤面板，减少煤层底板采动破坏的风险。
综上所述，煤层底板采动破坏特征有强度特性、变形特性、结构特性等，要想有效改善煤层底板采动破坏，应加强控制、采用新技术、完善培训等相关措施。
仅仅通过以上步骤，才可能有效改善煤层底板采动破坏的特征。
浅埋近距离煤层群开采上下煤层安全错距研究
浅埋近距离煤层群开采上下煤层安全错距研究由于近距离煤层组煤层间距小,上位煤层的开采势必会对下位煤层开采产生影响。
上位煤层采掘后,原岩应力平衡状态被破坏,使得采场围岩产生运动和围岩内部应力重新分布,造成顶底板岩体产生位移、变形,甚至破坏。
由于受上煤层开采影响,工作面支承压力、留设的煤柱载荷和采空区垮落矸石将共同作用在近距离下位煤层上方。
研究上位煤层开采围岩应力分布规律、上层煤采完后底板变形破坏特征、采空区底板变形破坏范围大小及煤柱下方应力分布规律对确定下位煤层区段煤柱的位置、尺寸及合理有效的支护方式都具有重要的指导意义。
本文以浅埋近距离煤层组冯家塔煤矿2#煤层开采后,4#煤层工作面为例,研究上位煤开采遗留煤柱对下位煤的影响,采用相似材料模拟实验及数值计算研究了工作面覆岩结构特征、应力演化规律及支架载荷。
通过理论计算,得到冯家塔底板最大破坏深度Dmax为11.97m(两层间距14.55m),2#煤遗留煤柱的影响范围为10.42m。
说明上下煤层不处于同一垂直位置,开采时4#煤开采基本不受2#煤的影响,但上下煤层巷道处于同一垂直位置或上下煤层开采时,巷道会因处于应力叠加区而受到一定程度的破坏。
通过相似材料模拟实验得出,回采工作面超前应力峰值主要集中在工作面前方10m左右(预计在8～12m范围内比较强烈),应力降低区在35～80m范围内,超前支承压力显著影响距离为35m。
通过UDEC模拟上下层位煤层采场在不同错距情况下应力分布特征,确定了合理的错距方案。
将开切眼布置在影响峰值区与开采工作面中间区域,以避过应力峰值区,将开切眼布置在距上煤开切眼8m处。
鉴于回采巷道服务年限较长,故将上下煤层区段煤柱错开36m,在错开区段煤柱的基础上优化煤柱尺寸,保证安全生产的同时提高煤炭的采出率。
最后采用现场监测对设计方案进行可行性分析。
煤层底板破坏深度研究
从应力增加和减少两个阶段可以看出， 埋深 ６０ 、 ．ｍ
作者简介 ： 徐建国（９ ６一）， ， １６ 男 山东 高唐 人 ，９９年毕业 于山东 １８ 科技大学 ， 副总工 ， 工程师 ， 从事矿井水文地质 、 水害防治方 向的管理
由于 开采 过 程 中应 力 监 测难 以进 行 和 底 板 破 坏 深 度难 以 直 接测 量 。
２ 煤 层 底 板 应 力 与 底 板 位 移 实测
３ １ 回采 工作 面推进 过程 中底 板应 力 的变化 ． 在工作面顺槽安装 应力监 测传感器 ， 分别安装 在 底板 以下 ６ ０ １ ． ｍ、４ ０ ２ ． ｍ， 回采工作 面 ． ｍ、０ ０ １ ． ｍ、２ ０ 距
巷道开挖后 改变 了围岩的原 岩应力 状态 ， 引起应 力 的重新分布 ， ｌ 示 为井 下巷道 开挖后 应力 的重 图 所 新分布状况。
巷 道开挖 前
＋ ● ● ● ● ● ‘ ● ● ●
图 ｌ 井下巷道开挖 引起的应力重新分布 示意图
从 图 １中可以看 出 ， 由于巷 道开 挖后 引起应 力重
和研究工作。
１６ ２
夯 ． 蒺 科技
２ ９ 第６ ０ 年 期 ０
浅谈 掘 进机 液 压 系统 污染 控 制
史学 嵩 ， 王
摘 要
琦 ， 洪 宝 王
２ １２ ） ７ ２ １
（ 东新 汶矿 业 集 团 协 庄煤 矿 ， 东 新 汶 山 山
本 文阐述 了掘进机液压系统污染的危害与原因， 同时阐述 了液压系统安装 、 输、 用过 程中的污染控制。 运 使
１７ 开始监测读数 ， ０ ｍ， 采过 １ｍ时监测结束。 ６ 受工作面 回采 的影响 ， 布置在 巷道底 板 以下不 同 深度应力传感器的应 变量均发生 了变化 ， 埋深不同 ， 应 力变化 的幅度不 同 ， 动对底板 应力影 响的程度与 监 采 测应力传感器距 回采工作面的距离密切相关 。 随着工作面的推进 ， 底板应力变化分为 四个阶段 ： （） １ 应力 响应 阶段 ： 距工作 面的距离 大于 ２ ｍ， ０ 工 作面 回采对底板应力影响的开始阶段 ， 应力 开始显现 ， 但显现较弱 ， 应力增加的幅度很小 。 （） ２ 应力增加 阶段 ： 工作 面的距 离一般 为 ２ 距 Ｏ～ ２ 工作面回采造成 底 板应力 明显 增加 ， ｍ， 水平应 力 与 垂直应力 均显著增加 ， 并达到最大增加值 。 （） ３ 应力 减小 阶段 ： 工作 面 的距 离一 般为 ２～ 距 １ｍ， ０ 工作面 回采造成底板嘘 力 明显减小 ， 水平 应力 由压应力变 为拉应力 ， 直应力 明显减小 。由受 水平 垂 挤压发展为受水平 引张 的应 力状 态， 引起 底板岩 体产 生节理或裂隙等结构面 ， 导致底板发生破坏 。 （） ４ 应力恢 复 阶段 ： 作 面推 过应 力传 感器 １ｍ 工 ０ 后， 应力 由减小变为增加 ， 应力开始呈恢复趋势 。 ３ ２ 底板 以下不 同深度 应力 变化 ．
近距离煤层开采围岩破坏规律分析
近距离煤层开采围岩破坏规律分析随着能源需求的不断增加，煤层开采已成为社会的必需，而近距离煤层开采具有效率高，成本低等优势。
但是，由于近距离煤层开采过程中，煤层围岩不断受到破坏，如何合理掌握煤层围岩的破坏规律，对于确保煤层采矿的安全和高效具有重要意义。
近距离煤层开采主要采用硬岩隧道掘进等工法，其原理是对煤层进行切割，通过对煤层切割压实的地层进行力学控制，实现对煤层的开采。
然而，这种开采方法在其过程中会受到许多自然因素的影响，如地质构造、地下水、浅埋层控制等，这些因素会导致围岩出现不同程度的形变、破裂和塌落。
首先，煤层切割过程中对煤层周围地层施加的直接力和封闭应力会导致围岩形变和破坏。
在煤层开采过程中，围岩的应力状态是复杂多变的，通常是三向应力，而煤层的物理力学性质又是不均匀的，这导致了围岩的应力状态会表现出明显的非线性特征。
因此，煤层围岩在遭受开采压力后，会出现压缩、弯曲、拉伸等形变现象，进而加剧围岩的破坏。
其次，煤层开采过程中，地下水位的变化也会对围岩产生一定的影响。
在开采过程中，煤层中的地下水流动和分布变化，由于煤层非均匀性，导致地下水压力产生了明显的梯度和差异，进而对围岩产生一定程度的破坏。
具体表现为围岩的开裂、表面破碎、塌落等。
最后，低地应力控制下的破坏是围岩破坏规律的重要表现形式之一。
在近距离煤层开采中，地层深度浅，应力状态为低地应力，且围岩物性相对较弱，因此在受到开采压力的作用下，往往会表现出裂纹扩展、破坏扩散、塌方崩塌等低地应力控制下的破坏特性。
综上所述，近距离煤层开采过程中，所采用的开采技术对煤层周围地层产生了明显的力学和水文动力学效应，导致围岩出现多种形式的破坏，并且这些破坏特征还会相互影响。
因此，对围岩破坏规律的全面分析，将有助于工程师们制定合理的围岩支护方案，从而确保煤层开采的安全和高效。
极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究
极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究由于成煤条件的不同,煤层的赋存条件各异。
煤层厚度从零点几米到上百米,可采层数从一层到数十层,层间距离大小不等,有时还出现煤层局部合并或分岔现象。
煤层层间距离不同,相互问开采的影响程度各异。
当煤层层间距离较大时,上部煤层开采后对下部煤层的开采影响程度很小,其矿压显现规律,开采方法不受上部煤层开采影响。
但是,随着煤层间距离减小,上下煤层间开采的相互影响程度会逐渐增大,特别是当煤层间距很近时,下部煤层开采前顶板的完整程度已受上部煤层开采损伤影响,其上又为上部煤层开采垮落的矸石,且上部煤层开采后残留的区段煤柱在底板形成的集中压力,导致下部煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化。
从而使下部煤层开采与单一煤层开采相比出现了许多新的矿山压力现象。
主要表现在下部煤层开采时,极易发生顶板冒漏,严重时造成支架压埋;当与上部煤层采空区沟通,造成工作面漏风,易形成火灾隐患;巷道布置和支护方式盲目性较大,巷道的矿山压力显现十分明显,巷道支护困难。
而现有单一煤层开采顶板岩层控制理论和经验,不能很好地解释这种矿压现象及机理。
在极近距离煤层开采的过程中,存在许多技术难题。
在我国近距离煤层赋存和开采所占比重很大,大多矿区都存在近距离煤层群开采的问题。
目前,单一煤层开采围岩活动规律和控制的理论和实践研究已经有了很大进展,然而对近距离煤层开采研究相对较少,特别是极近距离煤层的开采技术的系统研究更少,有关极近距离煤层开采研究主要是实践性和经验性的定性总结。
论文以大同矿区下组煤层群开采为主要研究对象,采用现场实测、理论分析、数值模拟计算和工业性试验等方法,对极近距离煤层的定义、极近距离煤层顶板分类、下部煤层开采矿山压力显现规律、工作面顶板控制,合理巷道位置及开采技术保障体系等几方面做了探索性研究。
主要研究成果如下:(1)针对长壁工作面开采,运用弹塑性理论、滑移线场理论,结合上部煤层开采顶板垮落特点及应力分布规律推导出上部煤层底板损伤深度,给出了极近距离煤层的定义和判距。
煤层开采底板破坏深度发育规律探析
４ ０ 。 ４ ５
４ ８ ｏ １ ５
－ ３ ５ ． ３
－ ３ ６
５ １
５ ２ ． ４
１ ８ ． ５
１ ９ ． ７
２ ． 底板破坏深度计算与监测
２ ． １ Ｒ Ｆ Ｐ Ａ ２ Ｄ软件数值模拟 岩石破裂过程 分析系统 Ｒ Ｆ Ｐ Ａ ２ Ｄ通过考虑材 料的非均匀性 来模 拟材 料的非线性 ． 通 过单元 的弱化 来模拟材料变 形 、 破坏 的非连续行 为， 模拟采动覆 岩变形 与破断规律 根 据工 作面附近 １ 煤底板各岩层 岩石力学参数结 合工作面 实际开采条件建立 与实际情况基 本吻合 的 数值计算模 型 ． 对工作 面开采过程 中底板破坏深度进行模拟 采用 ＲＦ Ｐ Ａ２ Ｄ软件 建立 的模型 中加煤 层在 内共 １ ６层 ．煤 厚为 ５ ｍ。 数值模型水平方向为 ３ ５ ０ ｍ． 垂直方向为 ２ ０ ０ ｍ。 数值计算 时此模 型 被划分为 ｌ ｘ ｌ ｍ的正 方形 网 右开挖 ， 开挖长度为 １ ５ ０ ｍ， 每个开 挖步距 为 １ ０ ｍ． 共 １ ５ 步． 两侧各 留 １ ０ ０ ｍ煤柱 。 岩层与岩层之间设有强弱不等的层理 模 型中岩层亮 度越 高． 说 明其弹性模量越大 通过数 值模拟 ， 可 以观 察到 ： 当工作 面推进到 ６ ０ ｍ时 ． 底板破坏 深度达到 １ ２ ｍ ； 随着工作 面的继续推进 ， 破 坏范围继续 向下发育 ， 当推 进到 １ ０ ０ ｍ． 底板破坏深度达到 ｌ ８ ． ５ ｍ左右 ： 当推进 到 １ １ ０ ｍ． 底板破坏 深度达到 １ ９ ｍ左右。此后 ， 破坏深度基本保持不变 。即当工作面推进 到 ｌ Ｏ Ｏ ｍ以后 ， 随着采场的推进 。 底板破坏深度变化趋于平缓 （ 图１ ） 。
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近距离煤层开采围岩破坏规律分析
近距离煤层开采围岩破坏规律分析【摘要】近距离煤层开采是一项重要的矿业活动，对围岩破坏规律的研究至关重要。
本文通过分析近距离煤层开采的影响因素，揭示了围岩破坏的机理，并对煤层开采的临界半径规律进行了深入探讨。
本文还对近距离煤层开采中支架选型和围岩支护进行了研究，为矿山生产提供了重要参考。
总结了近距离煤层开采围岩破坏规律，展望了未来研究方向，为矿山工程的发展和改进提供了理论基础和实践指导。
【关键词】近距离煤层开采、围岩破坏、影响因素、机理分析、临界半径规律、支架选型、围岩支护、总结、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景近距离煤层开采对围岩的破坏是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
目前，关于近距离煤层开采围岩破坏规律的研究还比较有限，尚未形成系统的理论框架。
有必要对近距离煤层开采围岩破坏规律进行深入的分析和研究，为优化煤层开采方案和支护设计提供科学依据。
本文旨在通过对近距离煤层开采围岩破坏规律的分析，探讨其影响因素、破坏机理、临界半径规律、支架选型和围岩支护等内容，为进一步完善近距离煤层开采技术提供参考。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解近距离煤层开采围岩破坏规律，揭示煤层开采过程中围岩受力、破裂、位移等变化规律。
通过对影响因素、机理、临界半径、支架选型以及围岩支护等方面的分析研究，探讨近距离煤层开采围岩破坏的规律性，为煤矿生产安全和高效实施提供理论支持和技术指导。
通过本研究的开展，可以优化煤层开采工艺和支护设计方案，减少围岩破坏的风险，提高矿井的稳定性和安全性。
针对当前研究领域存在的知识空白和不足，进一步明确未来研究的方向和重点，促进相关领域的学术交流和技术创新。
这将有助于推动煤层开采围岩破坏规律研究的深入发展，为我国煤矿安全生产和资源利用提供有力支持。
1.3 研究意义近距离煤层开采围岩破坏规律分析是矿山工程领域的重要研究方向，其研究意义主要表现在以下几个方面：研究近距离煤层开采围岩破坏规律可以为煤矿开采提供科学依据。
极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进技术研究
功并形成了类似条件下的安全掘进综合技术措施，为后续指导极近距离煤层上覆采空区下开采拓展了思路。
关键字：极近距离煤层；采空区下；大断面；巷道掘进
中图分类号：TD822
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2021）21-0067-04
Research on Tunneling Technique for the Cut-hole with the Large Section under Goaf in Extremely Close Coal Seams
1.0 m。受副井罐笼空间限制，最大可提升 ZZ9200-24/50 型液压支架，其能力不能满足 1 煤组一次采全高要求，因 此，矿井针对 1 煤组开采时采取分层开采方式，即先开采 1 上煤工作面，待采空区冒落稳定后再开采 1 煤工作面。
由于上覆工作面回采后采空区内垮落不充分，矿山 压力分布规律性不强，且岩体受采动影响裂隙较发育，极
收稿日期：2021-05-11 作者简介：万磊（1971—），男，本科，高级工程师，研究方向：煤矿安全生产管理。
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极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进技术研究
第 21 期
岩性
总 755 期第二十一期 2021 年 7 月
河南科技 Henan Science and Technology
矿业与水利
极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进 技术研究
万 磊 孙茂如 郭 辉
（中煤新集能源股份有限公司新集二矿，安徽 淮南 232180）
摘 要：随着煤炭开采深度不断增加，很多矿区在工作面布置上都存在近距离煤层采空区下回采的问题。由
团柏煤矿近距离煤层上层开采底板破坏深度测定
团柏煤矿近距离煤层上层开采底板破坏深度测定
张建杰
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2017(33)9
【摘要】为合理确定团柏煤矿临近煤层开采过程对底板的破坏深度,通过现场打钻方法进行了水力测定.详细分析了现场钻孔布置及施工流程,通过对测孔进行定压进水量、起始水压测试,实现对该矿10#煤层开采底板破坏深度的精确测定.结果表明,10#煤层开采过程中对底板的破坏深度为12 m,测定结果可为11 #煤层开采设计提供可靠依据.
【总页数】3页(P100-101,104)
【作者】张建杰
【作者单位】霍州煤电集团有限责任公司团柏煤矿
【正文语种】中文
【相关文献】
1.极近距离煤层群上位煤层开采底板破坏深度研究
2.带压开采煤层底板破坏深度理论分析及数值模拟--以陕西澄合矿区董家河煤矿5号煤层为例
3.近距离煤层群上位煤层开采底板破坏特征分析
4.团柏煤矿近距离煤层底板破裂深度与工作面长度的关系
5.李家楼煤矿厚煤层开采断层底板破坏深度注水试验研究
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近距离煤层采空区底板破坏特征及影响分析
近距离煤层采空区底板破坏特征及影响分析发表时间：2014-12-09T09:22:22.687Z 来源：《价值工程》2014年第10月中旬供稿作者：王保锋[导读] 采空区底板下周围的岩体，在支撑压力达到承受的范围，就促使采空区底板隆起一个连续的滑移面。
王保锋WANG Bao-feng（山西马堡煤业有限公司，长治046300）（Shanxi Mabao Coal Co.，Ltd.，Changzhi 046300，China）摘要：针对近距离煤层开采过程过中，上层煤开采过后导致下层煤巷道围岩受扰动破坏，下层煤回采巷道围岩破碎严重、完整性较差的实际情况，利用滑移线场理论再结合部分矿场，进行实际计算不同采高时上层煤采空区底板破坏的范围，并根据两煤间距变化情况对不同状况下下层煤巷道稳定性进行分析，得出了采空区底板最大破坏深度随采高的增加而增大、两煤间距越大对下层煤巷道稳定性影响越小的结论。
Abstract院In the mining process of close distance coal seams, after mining the upper coal seam, the lower coal roadway surroundingrock will be damaged by disturbance. The surrounding rock of the lower coal gateway will be serious broken and with poor integrity. Basedon this situation, by slip line field theory, and combined with some mine fields, the upper coal seam goaf floor damage range is calculated.And according to the distance between the two seams, the lower coal seam gateway stability is analyzed. The conclusion is that themaximum damage depth of the goaf floor increases as the mining height increase and the bigger the distance between the coal seams, theless impact on the stability of the lower coal seam gateway.关键词：底板破坏范围；围岩稳定性；近距离煤层Key words院floor damage range；surrounding rock stability；close distance coal seam中图分类号院TD353 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）29-0147-020 引言近些年，随着高产高效技术的不断发展，促使很大一部分开采条件较好的煤矿得到很大的发展，但是由于发展速度较快也导致一些近距离的煤层在开采时出现的问题也迅速被人们重视起来。
近距离煤层群同采工作面合理错距
（ 3）
式中： H1 ，H2 ，分别为上下两煤层厚度，β 为岩层 下山移动角。
x = 1． 34
综合两者考虑，两煤层间距应为 40 m 以上。
3． 2 两工作面合理错距的数值模拟研究
为研究两工作面的合理错距，利用离散元模拟
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨对于极近距离煤层，上下煤层间开采的相互影响较大。
受上部煤层开采的影响，下层煤层顶板将受到不同程度的破坏，使顶板结构发生变化。
工作面矿山压力显现特征、支架与顶板控制关系，回采巷道支护方式、回采工艺和安全技术措施均具有特殊性。
特别是对下层煤采用长壁式采煤法的条件下，下层煤受上层煤开采影响，工作面和巷道顶板产生破坏，极易冒顶、漏顶。
当与上层采空区沟通时，造成工作面漏风，严重影响矿井的安全生产。
标签：近距离;采空区;煤层开采;探讨对采空区下极近距离煤层开采的端面冒顶、工作面片帮、采空区的积水及其积聚的瓦斯提出了相应的处理措施，从而为工程实践提供一个参考。
一、概述对近距离煤层矿区的开采，工程技术人员进行了不同的尝试，如苏海图矿用窄机身采煤机和单体液压支柱配合11型钢梁支护留煤皮假顶开采方法;淮南矿已务局的谢二矿用近距离煤层联合开采;近距离煤层各层由同一工作面回采，近距离煤层放顶煤回收上层煤。
联合开采主要用于上下煤层间距比较大的情况。
当上层煤开采对底板破坏造成的裂隙贯穿底板岩层时，下煤层开采工作面就会面临上煤层开采后的影响。
而由同一工作面用放顶煤来回收上煤层的方法，存在大量的矸石处理问题，同时上下煤层间的距离的大小将影响开采方法的选择。
这就使得研究适合采空区下极近距离煤层开采方法极有必要。
二、近距离采空区下煤层开采端面冒顶的问题及对策端面冒顶的原因：顶板破碎，煤层节理发育，支架工作状态不良使煤壁片帮，实际空顶距离大，支架在前移时，初撑力小，接顶不严，造成顶板离层是造成冒顶事故的主要原因。
通过对冒顶原因的分析，采取相应的措施如下：（1）选择合适的综采支架及合理的三机配套，选用0.6m小循环（截深）的设计。
（2）控制合理的空顶距，提高端面帮顶的稳定性。
（3）采取合理的回采工艺，机组割煤过后及时带压擦顶移架，及时打开支架伸缩梁及护帮板。
（4）对顶板层、节理发育，难以控制的顶板可采取留顶煤的方法控制顶板。