工作面推进过程中上覆岩层移动与瓦斯运移规律的研究

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煤矿采煤工作面采空区的上覆岩层移动和破坏过程的观测探讨

岩层的移动过程和破坏过程进行观测。主要研究了钻孔电视观测法的观测钻孔的布置、观测仪器扣设备、观测方法。钻孔深部基点观测法的测孔的布置与基点的安设、观测方法及观浸ｌ３资料的整理与分析等采煤技术问题。
关键词：采煤工作面；采空区；上覆岩层移动；破坏；观测；
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煤矿采煤工作面采空区的上覆岩层移动和破坏过程的观测探讨
刘祝福（七台河市不动产登记中心，黑龙江七台河１５４６００）
摘要：为了解采空区上覆岩层移动的基本规律，掌握其运动的时间、强度及对工作面矿压显现的影响程度，则需直接对上覆各部分
采空区上方一定范围内的岩层移动和垮落对采煤工作面矿压观测钻孔的布置与钻孔电视观测法相同。必要时，也可沿工作显现影响显著。这个范围内的岩层也称为对工作面矿压显现有明显面布置方向设置３个钻孔，分别在工作面长度的Ｉ／３、１／２、２／３处；沿影响的岩层。为了解采空区上覆岩层移动的基本规律，掌握其运动走向布置２—３个钻孔。钻孔时，要仔细地判别岩层岩性和鉴定分的时间、强度及对工作面矿压显现的影响程度，则需直接对上覆各层。安装观测基点前要提供详细的地质柱状图。钻孔时不要使用钢部分岩层的移动过程和破坏过程进行观测。我国采用的观测方法较粒钻进法，以保证钻孔孔壁完整、规则。钻孔要穿过将开采的煤层，多，其中有钻孔电视法、深部基点法、掘观测巷法、地面钻孔冲洗液孔底位于底板内０．５ｍ一１．０ｍ处，对于冲积层和风化带耍用套管保三带 ” 的发展过程，观测段应包括煤层上法及电测法等。本文介绍两种较实用且观测效果较好的方法，即钻护孔壁。为观测上覆岩层“ 孔电视法和深部基点法。方５０Ｉ１１～１００ｍ的岩层（采高大时还可更商些）。一个孔内最多可按１钻孔电视观测法装１０个测点，目前最大安装深度是５００ｍｏ测点位置和间距的确钻孔电视观测法是：在计划开采的工作面上方，从地面预先打定，除考虑岩性外，还应遵循如下原则：在一个较薄的自然分层内只好几个至煤层的钻孔，在工作面开采过程中，将专用摄像机放入钻设一个测点；在岩陛变化大的两个相邻分层内分别设点；不在分层孔内，通过地面监视器的荧光屏直接观测钻孔处上覆岩层的裂隙发界面处设点；测点要设在岩石较坚硬，不易风化脱落，孔壁未破坏的展和冒落情况。部位；最下边的测点在开采煤层上方５ｍ～７ｍ处。某深部基点观测１．１观测钻孔的布置系统图，深部基点是用长２００ｍｍ一５００ｍｍ、直径 ≠９０ｍｍ的压缩沿工作面走向从距开切眼１００ｍ左右每隔１００ｍ自地表垂直木制成。其两端安有特制的螺帽，有一个中心孔，以便穿过系结下面向下打钻孔，直至开采煤层的底板。根据观测的要求，一般可打２～各测点的钢丝。压缩木下放时将钢丝固定在上端螺帽上，由上而下４个钻孔。钻孑Ｌ直径 ≠９５ｍｍ一＋１３５ｍｍ。钻孔应保证较高的铅垂逐点下放至预定的位置。经６ｈ一１２ｈ压缩和受潮膨胀后，再将各点度，并使孔壁光滑。钻完孔后应用清水将钻孔冲洗一遍，排除岩粉。的钢丝分别安于孔口的各滑轮上，并系上悬挂平衡锤，用雎平衡细为防止冲积层和基岩风化带孔壁塌落，要用套管分段保护孔壁。钢丝的重量并赋予钢丝一定的拉力使之伸直。如果孑Ｌ内无水，可在１．２观测仪器扣设备测点下放后向孔内洒水，使压缩木膨胀并与孔壁撑紧，以保持与此主要的观测仪器是ｚｓ一２型钻孔电视。它主要包括摄像机探头、处岩层同步移动。如孔内水位浅，测点送不到预定深度就因群胀而控制器、监视器、电缆盘四部分。与之配套的设备还有绞车、小型汽被卡住，需对压缩木进行延迟和控制其膨胀的专门处理，如浸油、涂油发电机、孔口滑轮、深度指示器等。所有观测仪器设备可全部装在润滑脂、石腊密封等。

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律-续三RTF 文件

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律(续三）
三、影响岩层运动的因素
影响岩层运动的主要因素包括岩层的强度特征、采动条件和采空区处理方法。

１、岩层的强度特征由岩层的力学性质、厚度和节理裂隙情况决定的岩层强度特征，是影响岩层运动发展的内在因素。

强度高厚度大的岩梁，周期来压步距c将较大，相对稳定步距b也较大，显著运动步距a则较小（即岩梁显著运动发展迅速）。

相反，强度低、厚度小的岩梁，周期来压步距c和相对稳定步距b则较小，显著运动步距a相对而言要较前者大（即显著运动发展较慢）。

如果岩梁在推进方向上裂隙相当发育，不仅周期来压步距c小，而且有时很难找出划分岩梁处于相对稳定和显著运动的界限。

２、采动条件采高和推进速度等采动条件对岩梁的运动发展过程也会产生重要影响。

如加大采高，而工作面垮落高度不变，则岩梁显著运动的空间增加，岩梁的显著运动则会更明显。

当岩层的强度较低时，突然提高推进速度有可能导致岩梁运动步距扩大。

有些矿井在日常推进速度条件下采煤工作面来压不明显，高产后出现大面积来压现象就是这个原因。

此时如不注意加强支护，就容易发生区域性冒顶事故。

３、采空区处理方法采用强制放顶措施处理采空区，可减岩梁厚度及运动步距（包括c值和b值）。

采用充填法处理采空区，可减少岩梁运动空间，使运动不明显。

因此采空区处理方法必须根据所控制的顶板类型和需要加以选择。

大倾角采煤工作面覆岩运动规律研究

大倾角采煤工作面覆岩运动规律研究摘要：由于煤体的开采形成了自由空间，围岩应力产生重新分布，导致采场周围岩体向采空部分产生位移、破坏、冒落。

工作面上覆岩层的运动规律是矿压控制技术研究的重点，因此，研究大倾角煤层工作面上覆岩层的运动规律，对于弄清大倾角煤层的矿压显现规律及其控制具有重要的意义。

关键词：大倾角；工作面；覆岩；规律大倾角煤层与缓斜煤层在回采时产生的矿压显现规律大体上是一致的，在进行回采时由于煤层被采出从而引起工作面周围岩层的移动、破碎以及垮落，导致工作面周围岩层的原岩应力发生改变，使工作面的巷道发生变形破坏现象，支架的支撑压力增大造成支架受损。

但是在进行大倾角煤层的开采时又会受到倾角大的影响，围岩的垂直应力与水平应力之间所形成的夹角减小，导致垂直应力在水平方向上大大的增加，使得大倾角煤层在开采过程中引起的工作面上覆岩层的移动，顶板岩层的破碎垮落以及支架的承载能力等特征，在与缓斜煤层工作面相比较时又有了一些不一样的特性。

1大倾角煤层工作面覆岩变形与破坏分析大倾角煤层开采后，顶板岩层在没有垮落之前位移量不大，但一旦垮落其围岩的变形与破坏将十分剧烈，大倾角煤层工作面上覆岩层的移动、变形和破坏的分带性与缓斜煤层类似，也是由下至上依次分为冒落带、断裂带和弯曲下沉带，但是大倾角煤层由于倾角较大，地质条件特殊，除了要形成上述的三个带以外，在工作面上侧的顶板岩层中沿层面还形成剪切滑移带，剪切滑移带位于工作面上侧煤体的上方，由于顶板的冒落和倾角较大，造成了采空区上侧处于空洞状态，给剪切滑移带的岩层造成了活动空间，倾角较大而使重力产生的沿层面的分力加大，又给该带岩层的活动提供了可能，剪切滑移带是大倾角煤层区别于缓斜煤层的重要特征。

大倾角煤层上覆岩层运动还具有不对称性，沿工作面倾向方向上的采空区上下两侧顶板垮落不一致，采空区上部顶板垮落相对下部较充分。

顶板岩层虽然被破断但是还能保持一定的连续性，其最大沉降值位于工作面的中上部。

采煤工作面上覆岩层移动规律

第三章采煤工作面上覆岩层移动规律第一节概述一、煤层顶底板岩层的构成煤层处于各种岩层的包围之中。

处于煤层之上的岩层称为煤层的顶扳；处于煤层之下的岩层称为煤层的底板。

依据顶、底板岩层离煤层的距离及对开采工作的影响程度不同，煤层的顶、底板岩层可分为：(l)伪顶。

紧贴在煤层之上，极易垮落的薄岩层称为伪顶。

通常由炭质页岩等脆弱岩层组成，厚度一般小于0.5m，随采随冒。

(2)直接顶。

位于伪顶或煤层之上，具有肯定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层称为直接顶。

通常由泥质页岩、页岩、砂质页岩等不稳定岩层组成，具有随回柱放顶而垮落的特征。

直接顶的厚度一般相当于冒落带内的岩层的厚度。

(3)老顶。

位于直接顶或煤层之上坚硬而难垮落的岩层称为老顶。

常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等坚硬岩石组成。

(4)直接底。

直接位于煤层下面的岩层。

如为较坚硬的岩石时，可作为采煤工作面支柱的良好支座；如为泥质页岩等松软岩层时，则常造成底臌和支柱插入底板等现象。

二、采煤工作面上覆岩层移动及其破坏在承受长壁采煤法时，随着采工作面的不断向前推动，暴露出来的上覆岩层在矿山压力的作用下，将产生变形、移动和破坏。

依据破坏状态不同，上覆岩层可划分为三个带(图3－l)。

冒落带。

指承受全部垮落法治理顶板时，采煤工作面放顶后引起的煤层直接顶的破坏范围(图3－l，Ⅰ)。

该局部岩层在采空区内已经垮落，而且越靠近煤层的岩石就越紊乱、裂开。

在采煤工作面内这局部岩层由支架临时支撑。

裂隙带。

指位于冒落带之上、弯曲带之下的岩层。

这局部岩层的特点是岩层产生垂直于层面的裂缝或断开，但仍能整齐排列(图3－l，Ⅱ)。

弯曲下沉带。

一般是指位于裂隙带之上的岩层，向上可进展到地表。

此带内的岩层将保持其整体性和层状构造(图3－l，Ⅲ)。

生产实践和争论说明，采煤工作面支架上受到的力远远小于其上覆岩层的重量。

只有接近煤层的一局部岩层的运动才会对工作面四周的支承压力和工作面支架产生明显的影响。

所谓采煤工作面矿山压力掌握，也就是对这局部岩层的掌握。

王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究

王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究论文标题：研究王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律摘要：本文旨在分析王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律，以期为工程实践提供参考。

首先，完成了对煤矿的地质分布和覆岩特征的研究，包括岩性、物性和结构特征等。

其次，利用试验研究对覆岩运移规律进行了模拟，并观测到了覆岩运移的规律性及其动力学特征。

然后，根据覆岩运移机理，提出了能够更好地控制覆岩运移的相关技术措施，以保障煤矿安全生产。

最后，总结了相关矿山经验，以及煤矿安全开采工作的总体要求。

关键词：王庄煤矿；大采高工作面；覆岩运移；规律性正文：一、研究背景王庄煤矿位于某省的东南部，呈片状分布，其煤储量丰富，具有良好的开发前景。

2002年，该煤矿进行了大采高工作，以优化煤的采出率和产量。

在此过程中，由于覆岩层的特殊性和结构特征，其运移规律受到了极大影响。

因此，王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究显得尤为重要。

二、地质和覆岩特征1. 煤矿地质分布：王庄煤矿位于东南部，属新近系沉积，其主要构造是断裂-构造-充填构造体，分布规律具有规则性。

2. 覆岩层特征：煤矿覆岩厚度均匀，主要由砂岩和灰岩组成，岩性结构特征差异性较大，以硬度较大的砂岩、泥岩、泥质灰岩为主，具有较大的抗压强度，综合稳定性较好。

三、覆岩运移机理1. 模型试验：针对特定岩性结构特征，采用基于Stribeck参数的FEM弹性模型，进行模拟试验。

结果表明，块状覆岩的运移规律是先运动小块，再小块与小块组合，再组合成大块，最后是大块的运动。

2. 动力学特征：通过模型试验，发现覆岩的运动受多种因素的影响，特别是重力、末端接触力等因素的共同作用，使覆岩在不同深度有不同的动力学特征。

四、技术措施1. 抗剪支护技术：采用抗剪支护技术，可以有效地改变覆岩层应力状态，改善其稳定性，以期控制覆岩的运移。

2. 充填料填筑技术：采用充填料填筑技术，可以有效地增强覆岩层的稳定性，有利于改善覆岩运移规律。

136-浅埋深薄基岩工作面矿压显现规律研究

浅埋深薄基岩工作面矿压显现规律研究李艳君，杨维帅，许力峰，郭文砚，李家伦，刘建（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）［摘要］为了研究浅埋深薄基岩煤层工作面上覆岩层的运动规律及工作面矿压显现规律，运用UDEC 数值模拟软件对神华李家壕煤矿的上覆岩层的运移规律进行了模拟分析，并进行了现场实测。

结果表明，模拟所得的初次来压步距为40m ，实测值为36.4m ；模拟周期来压步距为20m ，与现场实测的周期来压平均为20.5m 步距基本一致；关键层来压时表现为动载现象明显，整个上覆岩层全厚度切落，地表出现急剧下沉，工作面覆岩将不存在“三带”，基本上为垮落带和裂隙带“两带”。

［关键词］浅埋煤层；矿压显现；覆岩移动规律；数值模拟［中图分类号］TD325.1［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2012）03-0086-03Underground Pressure Behavior Rule of Shallow-buried Mining Face under Thin Base RockLI Yan-jun ，YANG Wei-shuai ，XU Li-feng ，GUO Wen-yan ，LI Jia-lun ，LIU Jian（Resources ＆Safety Engineering School ，China University of Mining ＆Technology （Beijing ），Beijing 100083，China ）Abstract ：Applying UDEC to simulating movement rule of overlying strata in Lijiahao Colliery and combining on-site observation ，this paper researched underground pressure behavior rule of shallow-buried mining face under thin base rock.First weighting pace by simu-lation was 40m ，observation value was 36.4m.Periodical weighting pace by simulation was 20m and observation value was 20.5m.Dy-namic load was obvious at time of key strata weighting ，whole overlying strata fell down and surface sharp subsidence occurred.There was only caving-zone and crack-zone in overlying strata.Key words ：shallow-buried coalseam ；underground pressure behavior ；movement rule of overlying strata ；numerical simulation［收稿日期］2012－03－09［基金项目］国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合资助项目：浅埋深薄基岩采动岩体破断及渗流基础（51134018）；中央高校基本科研业务费资助项目（2011Y205）［作者简介］李艳君（1987－），男，黑龙江鹤岗人，在读硕士研究生，主要从事矿压及放顶煤方面的研究。

深井近距离煤层工作面上覆岩层运动规律

上覆岩层运动及矿压显现规律，对煤矿安全高效开采具有一定指导意义。关键词：深井开采；高当工作面；采动应力；矿压显现
东海矿六采区目前主采的３４＃上左六采面开采深度距地表达已４．１上顺槽超前设备安装位置。１＃测力仪安装在距＿Ｔ作面上顺槽经到８６０ｍ，回采过程中巷道煤柱留设根据以往回采经验，工作面支护１５２５ｍ处外帮（当回采到１＃表位置时将其外撤，重新安装在距面强度参数尚缺科学依据，回风巷变形破坏严重，尤其工作面超前支护１５～２５ｍ处）。２＃测力仪安装在距工作面上顺槽１５￣２５ｍ处内帮（当回３０ｍ的范围，经常发生顶板支护钢带扭曲变形、断裂、伪顶脱落、锚杆采到２＃表位置时将其外撤，重新安装在距面１５２５ｍ处）。变形失效，在采动应力影响下，巷道变形严重，影响了矿井通风和运输４．２应力分布特征分析。行人，不能满足现代矿井安全高产、高效的生产要求。通过对采煤Ｔ作ｌ＃测力仪压力分析面现场矿压观测，总结出采场上覆岩层的运动与支承压力分布规律，７月１８日１｝｝测力仪安装在上顺槽距工作面２４ｍ位置；
２．２超前支护压力监测。ＹＨＹ－６０测力仪安装在上巷超前支护距工作面１５～２５ｍ之间两台，监测超前上覆岩层
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民营科技２０１４年第２期
科技论坛

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律RTF 文件

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律随着采煤工作面的推进，煤壁前方的支承压力及支架上显现的压力都在不断的变化，采煤工作面矿压显现的发展变化规律是由对其有影响的上覆各岩层的运动发展规律决定的，除岩层运动的纵向发展规律影响外，还受推进方向的发展规律所影响，因此必须进一步研究岩层运动在推进方向上的发展规律。

一、采煤工作面上覆岩层运动的发展阶段采煤工作面在推进过程中，由于上覆各岩层承受的矿山压力大小不同支承（约束）条件的差别，就其运动发展状态来说可分为初次运动和周期性运动阶段。

1、初次动动阶段从岩层由开切眼开始悬露，到对工作面矿山压力显现有明显影响的一两个传递岩梁初次裂断运动结束为止为初次运动阶段（图2-a、图2-b）。

其中包括直接顶岩层初次垮落和基本顶的初次来压。

该阶段岩层两端由煤壁支撑，其受力状态可视为两端嵌固梁。

采煤工作面各岩层初次运动在采煤工作面的压力显现称为初次来压。

由于任何岩层初次运动步距相对正常情况下的运动步距要大得多，因此初次来压运动来压面积大，强度高，并且可能伴随有动压冲击，在控制岩层运动和矿压显现时，一定要十分注意动压的冲击，以保证采煤工作面在初次来压期间的安全。

2、周期性运动阶段从岩层初次运动结束到工作面采完，顶板岩层按一定周期有规律的断裂运动，称为周期性运动阶段（图2-c、图2f)。

在此发展阶段，岩层的约束条件发生了根本性变化，直接顶岩层在采煤工作面里为一端固定的悬壁梁，直接顶上方各岩梁为一端由煤壁支承，另一端则为由采空区矸石支承的不等高的传递岩梁。

此时，运动步距较初次运动步距小得多。

岩层周期性运动在采煤工作面引起的矿压显现称为采煤工作面的周期来压。

这个阶段岩层的完整性比初次运动前差，运动步距又比较小，因此控制岩层运动和矿压显现和要求也不同。

当两种运动来压强度差别很大时，不仅要尽可能扩大推进方向上的距离，而且支架的选型和设计必须分别处虑。

显然，如果按初次来压设计和选择支架，周期来压阶段支架的阻力不能充分发挥，将带来较大浪费。

大采高综采工作面上覆岩层运动规律研究

收稿日期：２０１３—１０—２１作者简介：曹东升（１９７Ｏ一），男，１９９７年毕业于原山西矿业学院采矿工程专业，现任同煤集团云冈矿副矿长。
破坏程度加大。顶板下沉量随着采高的增大而增加，进而变形量相应增大。（２）采煤方法和顶板管理作为影响覆岩破坏的重要因素之一，采煤方法被广泛研究。覆岩被破坏的空间形态以及高度由顶板的管理方式决定。工作面上的覆岩层会因为实施全部垮落法管理顶板而形成 “ 三带” ；覆岩的开裂性破坏则是由于实施充填法管理顶板所致，较之上一方法，此法顶板下沉量要小。此结论也已在实际工作中得到证实。（３）岩性岩性包括岩性力学性质和层间结构，两者共同影响覆岩的破坏高度。根据岩层的硬度不同大体可以分
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０１５５．２０１４．０２．０７９中图分类号：Ｆ４０３．７；ＴＤ３２文献标志码：Ｂ文章编号：１００８—０１５５（２０１４）０２— ０１２７－０１
近几年随着采煤技术的不断发展，大采高技术已经被广泛采用，国内外大批学者对此也越来越重视，这已经成为采煤发展的主流方向。但是伴随技术的不断发展，相应的问题也是层出不穷，如覆岩运动加剧、地表严重塌陷等。所以研究大采高覆岩运动规律就有很强的现实指导意义。本文对上覆岩层运移及破断基本规律、覆岩层运移及破断规律的主要影响因素、工作面顶板岩层垮落规律理论分析、裂缝带岩层的岩体结构分析一一进行探讨，针对这些因素找出行之有效的解决措施。１工作面上覆岩层运移及破断基本规律采空区上的覆岩层会因煤层的开采而发生移动变形，产生三个不同的变形带：弯曲下沉带、冒落带以及裂缝带。下面将对其分别进行介绍。（１）弯曲下沉带一导水裂隙带顶界到地表的那部分岩层。因此带呈整体移动，所以又叫作增提移动带。（２）冒落带一上覆岩层在煤层开采出后失去平衡，开采空间被自直接顶冒落充满。次区域又可分为规则冒落带和不规则冒落带。不则冒落带是指层的不规则堆积于采空区，而规则冒落带则指不连续覆盖于不规则冒落带之上逐渐增大甚至似层状断块的岩块。（３）裂缝带一因冒落带上方岩层的受力弯曲超过本身的强度极限，导致出现离层裂缝或是垂直裂缝，最终断裂。此过程是连续发展的，一直延伸到上覆岩层，这部分被称作裂缝带。２工作面上覆岩层运移及破断规律的主要影响因素覆岩的倾角、岩性以及组合的不同，它的移动和破坏规律也大不相同。冒落带、裂缝带的高度因为煤层顶板覆岩的坚硬程度（坚硬、中硬、极软弱岩层等）不同而有所差异。覆岩层的破断受多重因素的影响，主要原因如下所示：（１）采高作为影响覆岩层破坏的根本因素，随着采高的增大和采出空间的增大，覆岩层活动高度也就越大，导致

大众煤矿12081工作面上覆岩层运移规律研究

大众煤矿12081工作面上覆岩层运移规律研究摘要:大众煤矿12081采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程,二是随支护力不同而变化的动态过程。

关键词:围岩运移支护控制大众煤矿12081采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程,二是随支护力不同而变化的动态过程。

如图1为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15m～19m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。

如图2所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8m～12m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。

钻孔资料表明:二1煤直接顶板多为砂质泥岩、泥岩和少量粉砂岩及细中粒砂岩。

直接顶厚1.03m～11.81m。

直接顶之上为细、中粒砂岩老顶,局部为粉砂岩,多为浅灰色,成分以石英为主,长石、岩屑次之,厚层状,硅、钙质胶结,局部裂隙发育。

把电镜分析、力学特性测试、数值模拟结果、矿井钻孔资料相比较可见:二1煤层直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。

必须控制好支柱上方顶板8m～15m岩层,保持其稳定性,最大限度地阻止其发生离层,或者使离层的幅度及其可能性达到最小。

(如图1图2）1 生产过程顶板移动规律1.1 落煤和放顶落煤和放顶是影响12081工作面顶板动态的主要生产过程(或工序),可得采煤时顶底板移近量平均值较小,为199mm,其影响范围中下部60m。

放顶时顶底板移近量平均值较大,为270mm,其影响范围上部60m。

距煤壁4.1m处,顶底板移近量,在放顶过测点时最大平均值为430mm。

国内外单体液压柱工作面的统计资料表明:采煤时,顶板移动速度可达0.5～0.4m/h,是平时的数倍;放顶时的影响通常是采煤时的3～4倍,生产准备时的20～30倍。

因此,在放顶时,对工作面顶板的影响最大。

综采工作面上覆岩层稿动破坏规律研究

２相似模拟实验．相似模拟实验是以相似理论为基础的实验室模型实验技术，利用事物或现象间存在的相似和类似等特征来研究自然规律的一种方法。适用于那些难以用理论分析方法获取结果的研究领域，同时也是一种用于理论研究结果进行分析和比较的有效手段。文以丁集煤矿１ —２本１
煤为研究对象进行相似模拟实验研究。模型从开切眼开始推进，在距煤层底板１、ｍ煤层中以及距煤层顶板分别为５１ｍ、５、５４ｍ５ｍ、５、５８ｍ和ｌＯｍ、５２ｍ３ｍ、５、５６ｍ７ｍ、５Ｏｍ的水平位置分别布置ｌ～ｌ号十二条监测线，号２在每条监测线上每隔４ｍ布０置一个测点。利用应变仪监测岩层的变形特征。开采过程中应变的变化是由计算机控制的ＹＤ７Ｊ一２静动态电阻应变仪数控自动巡回监测系统采集应变信息。首先在模型左边开设切眼，眼宽度８ｒ工作面在推进过程中，切ｅ，ａ推进到４ｍ时，直接顶出现很微弱的裂隙现象；当工作面推进到７ｒｅｅａ时，裂隙现象明显，并开始出现部分垮落；当工作面推进１ｅ２ｍ时，直接顶垮落完全；随着工作面的继续推进，直接顶垮落面积增大，老顶岩层呈现微弱弯曲下沉趋势，在岩层内产生微纵向裂隙；并且暴露顶板的面积增大，当工作面推进３ｅ时，４ｒａ老顶岩层出现初次垮落，初次垮落步距为３ｅ。随着工作面的继续推进，４ｒａ顶板呈现周期性垮落，周期来压步
沉量较大。
停采线附近：在停采线附近，经过宏观测试整个冒落带的发展高度为１．ｅ约为采高的４倍左右。３５ｍ，．５通过测试岩层断裂角为５。而裂隙３；带的发育高度达到５ｅ０ｍ，约为采高的ｌ．倍左右。裂隙发育高度为６７５ｅ，在距煤层顶板００ｃ０ｍ～５ｍ范围内裂隙互相沟通，在距煤层顶板５ｅ０ｍ以上虽有裂隙发育但互相不沟通。（）２覆岩垂直移动规律煤层被采出之后，其顶板及上覆岩层的原始应力平衡状态遭到破坏，从而使岩层发生运动和变形。由于沿走向方向布置三条位移观测图３Ｉ测线上测点下沉曲线ｌｌ由图１３以上数据可以得出：一图及上覆岩层移动过程随区域和时

综采工作面覆岩移动和破坏规律研究

技术研发
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综采工作面覆岩移动和破坏规律研究
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摘&要为了研究试验矿井综采工作面上覆岩层的移动和破坏规律通过现场钻孔全厚覆岩层取样方法进行覆岩力学性质室内测试在试验矿井工作面上方地表布置岩移观测站基岩中布置钻孔深基点并通过钻孔冲洗液法理论分析等方法分析了试验矿井特定地层条件下的地表岩移规律确定了覆岩性质运动发育特征及分带特征关键词岩层移动破坏规律钻孔取样理论分析分带特征 *+ , #")%'% . / , 0 0 1#""' 2 3(($!"#$"%"#% &煤层现状及研究意义某煤矿某工作面所开采煤层赋存稳定! 煤层层理较发育! 整体性较好!但强度低! 加上局部裂隙发育! 易于垮落! 煤层结 ! 构简单!煤层的变化不大!倾角较小!工作面走向长度 ! ")3 4 倾向长度 )"" 4 !平均采高 $>4 !平均埋深约 ##! 4属于浅埋深大采厚煤层" 为了系统了解和总结该煤矿在综采快速推进条件下的上覆岩层运动和破坏特征!采用现场钻孔全厚覆岩层取样方法!进行了覆岩力学性质室内测试! 了解了岩层基本力学参数!通过对该煤矿某工作面上方地表布置岩移观测站! 实测开采过程中地表岩移数据! 经理论分析# 掌握该煤矿所在矿区特定地层条件下地表岩移规律" 通过钻孔深基点观测及钻孔冲洗液的方法确定覆岩性质# 运动发育特征及分带特征! 其研究成果可以为矿井所在地区同类型矿井的开采设计及 + 三下, 开采等提供理论依据!具有重要的指导意义" 从理论上分析!本研究对象属于快速推进综采工作面覆岩移动和破坏变形研究!工作面开采一定程度后! 顶板垮落! 上方地表将达到超充分采动状态! 产生很大的地表变形! 由于该采煤地区对覆岩移动和变形规律研究较少!导致矿方对该地区覆岩移动和变形规律的认识极度缺乏! 生产过程中经常出现冒顶#偏帮#围岩变形严重等难题! 为了掌握该地区覆岩性质! 以及由采矿活动引起的覆岩移动和破坏规律! 本研究选择该地区某煤矿某综采工作面进行实测研究! 通过实测结果! 系统分析并掌握该地区覆岩移动和破坏规律!掌握该矿快速推进条件下综采工作面上方地表移动情况!为该煤矿科学生产提供重要的理论依据" &测定方法通过对该煤矿某工作面上方地表布置岩移观测站! 实测开采过程中地表岩移数据! 经理论分析# 掌握该煤矿所在矿区特定地层条件下地表岩移规律$通过钻孔深基点观测及钻孔冲洗液的方法确定覆岩性质#运动发育特征及分带特征" 主要研究内容如下" # ) 采用现场钻孔全厚覆岩层取样方法!进行覆岩力学性质室内测试!了解岩层基本力学参数" ! ) 通过对该煤矿某工作面上方地表布置岩移观测站! 实测开采过程中地表岩移数据! 经理论分析# 掌握该煤矿所在矿区特定地层条件下地表岩移规律" ) ) 通过钻孔深基点观测及钻孔冲洗液的方法确定覆岩性质#运动发育特征及分带特征" 该煤矿所采煤层赋存稳定!煤层层理较发育! 整体性较好! 但强度低!加上局部裂隙发育! 易于垮落! 煤层结构简单! 煤层的变化不大! 倾角较小" 本论文所研究的工作面走向长度 ! ")3 4 !倾向长度 )"" 4 ! 平均采高 $> 4 ! 平均埋深约 ##! 4 属于浅埋深大采厚煤层!基岩厚度 >" 6 #!" 4 ! 松散层厚度 "( 6 !( 4 !变化较大" 该矿地面高程为 # )3' 6 # $!! 4 !煤层底板 # !3> 4 !比较稳定" 煤层顶部为中细粒砂岩" 工高程 # !3# 6 作面采煤工艺为综采工艺!顶板管理方式采取全部垮落法" !9 #&现场钻孔取样采取现场钻孔取样的方法!对本论文所研究煤矿工作面上方覆岩岩层岩石进行了单轴压缩等试验!获得了各岩层的单轴压缩强度#弹性模量#泊松比等参数" # ) 在自然状态下试验研究工作面覆岩单轴抗压强度 !3 6 (%%I V T !最大平均抗压强度为 (%% I V T ! 最小平均抗压强 !I V T !总体平均抗压强度为 #'%I V T " 属典型的强度度为 )较小的岩层!强度较大的岩石为细砂岩!粗砂岩! 粉砂岩和钙质 (%%I V T " 细砂岩!强度 )' 6 ! ) 上覆岩层岩样弹性模量 )$$ A#") I V T 6#> A #"$ I V T !内摩擦角 )$Y 6 $"Y ! 覆岩抗拉强度 "!# 6 $(# I V T ! 平均抗拉强度 #)( I V T " ) ) 煤层强度为 %(# 6 !!#% . #'!% I V T ! 冒落顶板为灰色粉砂岩和细砂岩! 强度 #>"3 6 !()' . !#)% I V T !底板强度 #%%# 6 !!(! . !#)% I V " !9 !&地表移动观测 !!#&地表移动观测的方法地表移动观测的基本内容%在采动过程中! 定期地# 重复地测定观测线上各测点在不同时期内空间位置变化" 地表移动观测工作可分为%观测站地连接测量!全面观测! 单独进行水准测量!地表破坏的测定和编录" 对试验研究工作面的岩移观测站进行布设! 利用实际数据处理和理论分析相结合的研究方法对试验研究工作面地表岩移进行量化!主要内容如下" # ) 地表岩移观测共布置测线 ! 条! 其中走向线 # 条! 倾向线 # 条!走向观测线布置的长度为 ! ("" 4 !倾向观测线布置长

综采工作面上覆岩层运移规律研究

基础，用ＲＰ采ＦＡ软件和ＵＥ离散元数值分析软件进行数值模拟分析，出采动裂隙发育及采动应力分布ＤＣ得
规律，瓦斯抽采技术的实施及工作面合理布置提供了理论基础。为
关键词：综采；ＰＵＤＥ数值分析ＲＦＡ；Ｃ；
２１年第４期０１
中州煤炭
总第１４８期
综采工作面上覆岩层运移规律研究
荆现锋，振顶李
（煤股份五矿，南平项山平河４７９）６０１
摘要：分析综采工作面开采过程中顶板离层、为冒落、落、隙发育贯通情况，垮裂以平煤股份五矿地质条件为
总第１４期８
（）丁作面推进至７图２）顶板冒落高５当＿０ｍ（ｅ，度基本稳定在１．裂隙发育 ‘ 至４左右；７５ｍ，展２ｍ
但是冒落带上方岩层发育的裂隙主要为水平离层裂
（）６当工作面推进至８图２）顶板冒落高０ｍ（ｆ，度依然稳定在ｌ．Ｉ裂隙发育高度在４７５１，Ｔ２Ｉ右，ｎ左裂隙发育基本稳定，空区的中部裂隙开始压实闭采
在数值计算过程中对性质相近的岩层作合并处理，岩层间加人强度很小的薄弱层作为层理，在采用平面应变模型，边界以上覆岩层等效载荷约束，上两端和底边固定约束 … ，学模型如图１力ａ所示。模型

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律-续四Microsoft Word 文档

上覆岩层在采煤工作面推进方向上的运动发展规律（续四）
四、岩梁运动的基本参数
为了深入细致地研究岩层运动的发展规律，必须建立一套既符合岩层运动客观实际，又易于生产中标记的参数，对岩梁在各个运动阶段的运动状态进行描述。

（一）初次运动阶段的基本参数
１、表达岩梁运动过程的基本参数这些基本参数包括岩梁的相对稳定步距b0、岩梁的显著运动步距a０和岩梁的初次来压步距c0其相互关系为
C0=a0+b0
２、表达来压结束时刻（显著运动结束时）岩梁位置状态的参数１）来压结束时的采煤工作面下沉量△h0A
该下沉量取决于支架对顶板的工作状态（控制程度）。

当支架对岩梁运动不进行限制（即采取“给定变形”工作状态）时，来压结束时的采煤工作面顶板下沉量以△h0A表示，其大小与岩梁的初来压步距c0、采高、直接顶厚度等有关。

当支架对岩梁来压结束时的位置进行限制（即采取“限定变形”要作状态）时，以△h0表示，其大小由工作面支护强度决定。

２）来压结束时的岩梁跨度
来压结束时的岩梁跨度同样也是由支架对顶板的工作状态决定。

在“给定变形”条件下，来压结束时的岩梁跨度以L 0A 表示，其大小由岩梁运动步距决定；在“限定变形”条件下以 L ０表示，其大小由支护强度决定。

在”给定变形”条件下，来压结束时采煤工作面顶板下沉量△h 0A 和岩梁跨度L 0A 存在下列关系，即
△h 0A =
A L kA mz h Lk 0)]1([--≈0)]1([2C kA mz h Lk --
式中 h-采高，m
m z -直接顶厚度，m
3)表达来压前夕岩梁的位态参数
包括初次来压前夕岩梁的最大跨度（L 0′=b 0′)和初次来压前夕采煤工作面最小顶板下沉量h 0′。

坚硬特厚煤层随工作面推进上覆岩层运动规律研究

ｐｏｒｓｎｔｅ３２ｗｏｋｎａｅ，ｂｔｎｒｓｕｅｒｎｆｒｎｅｍｔｃｕｅａｄｂｅｋｇｆｅｇｔｉａｅａｃｒｅｐｎｉｇｉ・ｒｇｅｓｉ２１ｒｉｇｆｃａｕｍｅｔｅｓｒ，ｔｓｒｇｂａｓｒｔｒｎｒａａｅｏｉｈｌｈｖｏｒｓｏｄｎｈ１ｐａｅｉｕｈｗｌｎｃｅｓｈｌｅｉｃｅｓｌｔｎｏｓａｉｔ．Ｔｅｅｏｅｈｅｅｒｈｒｓｌｅｓｎｆａｔｏａｅｙｐｏｕｔｎａｄｓｐｏｉｇｄｓｇｒａｅｗｉｔｎｒａｅｗｉｅｄｔｔｌｙｈｒｆｒ，ｔｅｒｓａｃｅｕｔａｉｉｃｎｒｓｆｔｒｄｃｏｎｕｐｓｎｅｉｎｅｈｌｂｉｓｒｇｉｆｉ
ＺＡＮｉ－ａｇＷＵＱａ－ｎＬｎｍｉＨＧＬｎｌｎ，ｕｎｌ，ＩｏｎｉｉＡ
（ｅａｏａｏＫｙＬｂｒｔｙｏ聊ＤｓｓｒｒｅｔｎａｄＣｎｏｏＳａｄｎｎｅｓｙｏＳｉｃａｅｈｏｇ，ａａ２１１，ｈｎ）ｒｆ胧ｉｔｅｎｏｎｏｔｌｈｎｏｇＵｉｒｔｆｃｎｅｎＴｃｎｌｙＴｉｎ７０９ＣｉａａｅＰｖｉｒｆｖｉｅｄｏ

ＲｅｅｒｈｏｈｅｌｉｇＳｒｔｏｅｅｔＲｕｅｏｒｎｕｒｓａｃｎｔｅＯｖｒｙｎｔａａＭｖｍｎｌｆＨａｄａｄＳｐｅ

浅析综放工作面初采期间瓦斯运移规律

浅析综放工作面初采期间瓦斯运移规律随着现代科技的不断发展，采掘机械化水平日益提升。

综采放顶煤开采作为其中一种采煤方式具有其特殊性。

而随着开采方式的不同，工作面瓦斯涌出规律也有所不同，所采取的措施也应相应的进行改进。

为此，针对潞安集团司马煤业有限公司1210工作面在采用综采放顶煤开采方式时瓦斯涌出规律及防治措施进行分析，掌握综放工作面初采期间瓦斯运移规律。

标签：总放工作面；初采期间；瓦斯1 概况1.1 工作面基本情况1210工作面总体地势东南高西北低，总体呈一西北倾的单斜构造，工作面东部坡度较大，西部较缓，局部地方底板出现起伏变化，形成小型褶曲，在褶曲转折端会造成煤层及顶板裂隙发育，煤层破碎，出现淋滴水现象，向斜轴部还会形成积水区。

1.2 瓦斯状况1.3 工作面通风系统1210综放工作面通风系统采用全风压独立通风系统，“U+L”后退式通风方式。

即1210运巷进风、1210回风巷与1210瓦排巷回风，在瓦排巷和风巷间每隔50m施工一通风横贯联络巷，工作面推进至横贯时将其打开，同时将上一个已过横贯进行永久密闭。

工作面的风流一部分进入回风巷，一部分风流则经工作面上隅角进入瓦排巷，能有效的控制采空区的瓦斯流向，不仅排除了上隅角瓦斯，同时能有效降低回风巷的瓦斯浓度。

该工作面设计风量为2660m3/min，实际配风量为3230m3/min。

2.2 瓦斯涌出量分析2.2.1 整体规律结合表1可以看出初采期间采煤工作面绝对瓦斯涌出量呈现以下规律：随着工作面整体不断推进，在老顶初次来压之前工作面瓦斯涌出量呈现逐步增高趋势，特别是在老顶初次来压时达到最高值；待老顶来压过后工作面瓦斯涌出量整体呈现稳步减小趋势，中间出现4个峰值分别分布在四个周期来压期间。

2.2.2 原因分析在老顶初次来压之前采空区会形成多个空顶，其间积聚有少量的瓦斯，并随着工作面不断推进，这些空顶会不断增多。

与此同时这些空顶内的瓦斯也会随着老顶的局部跨落加剧不断向工作面涌出，致使工作面瓦斯涌出量逐渐增大，特别是在老顶初次来压全部跨落时，大量采空区积聚瓦斯向工作面涌出导致工作面瓦斯涌出量急剧增大。

《切顶留巷条件下采动覆岩裂隙发育及瓦斯运移规律研究》范文

《切顶留巷条件下采动覆岩裂隙发育及瓦斯运移规律研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，采矿工程中的安全问题日益突出，尤其是瓦斯灾害的预防与控制已成为煤炭工业的重要课题。

在切顶留巷的采矿条件下，覆岩的裂隙发育及瓦斯运移规律的研究显得尤为重要。

本文旨在探讨切顶留巷条件下采动覆岩裂隙的发育特征，以及瓦斯在其中的运移规律，为煤矿的安全生产和瓦斯灾害的预防提供理论依据。

二、研究背景与意义煤炭开采过程中，由于岩层的采动影响，覆岩会产生裂隙。

这些裂隙不仅影响岩层的稳定性，同时也对瓦斯的运移产生重要影响。

切顶留巷是一种常见的采矿方法，其特点是开采过程中保留一定的巷道空间，以支撑上覆岩层。

然而，这种采矿方法会导致覆岩裂隙的发育和瓦斯的运移变得更加复杂。

因此，研究切顶留巷条件下采动覆岩裂隙的发育及瓦斯运移规律，对于预防瓦斯灾害、保障煤矿安全生产具有重要意义。

三、研究内容与方法（一）研究内容1. 切顶留巷条件下覆岩裂隙发育特征的研究；2. 瓦斯在切顶留巷条件下的运移规律研究；3. 覆岩裂隙发育与瓦斯运移的相互影响研究。

（二）研究方法1. 理论分析：通过查阅相关文献，分析切顶留巷条件下覆岩裂隙发育及瓦斯运移的机理；2. 现场观测：在煤矿现场进行观测，记录覆岩裂隙的发育情况和瓦斯的运移情况；3. 数值模拟：利用数值模拟软件，模拟切顶留巷条件下的采动过程，分析覆岩裂隙的发育和瓦斯的运移；4. 实验室研究：在实验室进行相关实验，研究瓦斯在覆岩裂隙中的运移规律。

四、研究结果与分析（一）覆岩裂隙发育特征在切顶留巷条件下，覆岩裂隙的发育受到多种因素的影响，包括开采方法、岩性、地质构造等。

研究表明，切顶留巷条件下覆岩裂隙的发育呈现出一定的规律性，主要表现为裂隙的数量和宽度随着开采深度的增加而增加。

同时，裂隙的分布也受到地质条件和采矿方法的影响，呈现出一定的空间分布特征。

（二）瓦斯运移规律在切顶留巷条件下，瓦斯的运移受到覆岩裂隙的影响。

工作面上覆岩层移动对瓦斯涌出的影响分析

工作面上覆岩层移动对瓦斯涌出的影响分析王红【摘要】上覆岩层移动和采动裂隙的动态发展是引起煤体中瓦斯赋存状态变化和瓦斯运移的主要原因.采用现场实测方法分析保德煤矿81304综放工作面矿压显现规律对工作面瓦斯卸压运移的影响,得出工作面风排瓦斯量与顶板初次来压、周期性来压步距的关系,以及回采过程中工作面瓦斯涌出量的变化规律,为工作面瓦斯治理提供参考.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P112-114,118)【关键词】岩层移动;采动裂隙;综放面;瓦斯运移【作者】王红【作者单位】山西焦煤汾西矿业集团公司贺西煤矿,山西吕梁033000【正文语种】中文【中图分类】TD712+.5目前，国内外学者对于采场矿山压力规律及矿井瓦斯涌出方面的研究已取得丰富成果〔1-9〕，李树刚等〔10〕通过矿压显现及瓦斯涌出规律的现场实测，得出本煤层瓦斯涌出量受综放面前方支承压力影响，综放面的瓦斯大量涌出是矿压显现的一种，李化敏等〔11〕通过对采动过程与瓦斯涌出关系的分析，得出工作面来压时，瓦斯涌出量增大。

孔建伟〔12〕认为采动引起的工作面周期来压使煤层孔裂隙发生变化，使得瓦斯运移加速，工作面瓦斯涌出量增大，王岩森等〔13〕通过研究矿压显现对采空区瓦斯分布的影响，得出矿压显现使采空区深部高浓度的瓦斯外移，使顶底板的裂隙增加，围岩及邻近层的瓦斯加速涌入采空区。

本文结合保德煤矿81304工作面工程实际，基于现场实测，研究高瓦斯厚煤层综放面煤岩的破坏规律及矿压显现对瓦斯涌出规律的影响。

保德煤矿81304综放工作面走向长2600 m，切眼长224 m，煤层厚度 5.65～16.93 m，平均 6.29 m，煤层倾角3°～9°。

井田内的可采煤层共 4 层，分别为 8、10、11、13 号煤层。

该工作面开采8#煤层，绝对瓦斯涌出量12 m3/min，相对瓦斯涌出量6.20 m3/t，采用U型通风方式。

回采工作面上覆岩层移动规律的分析

回采工作面上覆岩层移动规律的分析【摘要】不同地区的煤层赋存条件往往存在着很大的差异，由此而造成的综合机械化开采过程中的矿压显现特征也会有很大程度的不同，因此，针对不同矿区具体的煤层开采主、客观条件，对采场矿压显现特征进行有针对性的研究，运用数值计算方法对采场周围应力场分布、顶底板岩层稳定性、支架对围岩的支护效果等进行了分析，掌握老顶的初次断裂步距，对采场来压进行预测预报，并据此制定有针对性的矿压控制技术措施，来保证矿井安全高效生产。

【关键词】工作面；覆岩；移动；规律；分析1.有关采场覆岩活动规律的重要性综合机械化采煤理论及技术已取得很大发展，综合机械化采煤的安全性、经济适用性等已经得到很大提高；综采工作面矿压控制理论技术研究手段、研究成果也有很多。

但是，不同地区的煤层赋存条件往往存在着很大的差异，由此而造成的综合机械化开采过程中的矿压显现特征也会有很大程度的不同，因此，针对不同矿区具体的煤层开采主、客观条件，对采场矿压显现特征进行有针对性的研究，并据此制定有针对性的矿压控制技术措施，仍是保证安全高效生产必不可少的前提工作。

2.顶板垮落距的计算2.1直接顶垮落煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落。

回采工作面从开切眼开始向前推进，直接顶悬露面积增大，当其达到其极限跨距后开始垮落。

直接顶第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。

直接顶初次垮落的标志是：直接顶垮落高度超过1～1.5m，范围超过全工作面长度的一半。

此时直接顶的跨距称为初次垮落距。

初次垮落距的大小由直接顶岩层强度、分层厚度、直接顶内节理裂隙的发育程度所决定，它是直接顶稳定性的一个综合指标。

2.2基本顶的断裂随着工作面自开切眼开始推进，基本顶达到初次断裂时的跨距称为极限跨距，也称初次断裂步距。

掌握老顶的初次断裂步距，对采场来压的预测预报、岩层移动的计算与控制具有重要的作用。

基本顶的梁式断裂图3-1 基本顶两端固支梁受力分析（1）（2）式中，M—该点所在断面的弯矩；y—该点离断面中性轴的距离；Jz—对称中性轴的断面矩。