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承压水上含陷落柱构造煤层底板渗流路径研究: 2025年; 为了确定底板含陷落柱构造底板的突水条件及重点防治区域,从采动影响、陷落柱构造及承压水水压共同作用角度分析,并根据断裂力学理论推导得出了渗流裂隙的起裂条件和抗渗强度的判断依据,应用弹性力学半无限板集中载荷和均匀条形载荷传播的原理,推导得出了采动应力与承压水压力共同作用下含陷落柱构造煤层底板的垂直应力、水平应力和剪切应力表达式,利用Matlab编写计算程序得出底板渗流裂隙的扩展规律曲线图。运用COMSOL软件进行模拟验证底板承压水的渗流路径,结果表明,底板陷落柱构造的存在影响了底板渗流路径的扩展方向,对于含陷落柱的底板,渗流路径主要沿着陷落柱顶呈现“倒八字”型扩展,裂隙扩展至底板27 m处与采动裂隙贯通并形成渗流通道。; 董绪峰; 关键词：裂隙扩展陷落柱

承压水上无煤柱自成巷开采底板破坏特征模型试验研究: 2025年; 随着我国煤层开采深度、强度逐年增加,底板水害愈发成为威胁矿井安全高效生产的制约因素。无煤柱自成巷技术作为一种新型的带压开采方法可以有效降低底板突水风险。为探究无煤柱自成巷带压开采与留煤柱开采的底板破坏差异,首先进行无煤柱自成巷底板减损防突水的理论分析,明确其突水防治优势;之后以荣康煤矿11004工作面为工程背景,自主设计以弹簧组与内嵌水袋模拟奥灰含水层、以导升软管与分支管作为导水通道、以特制“切–支–护”一体化装置作为模拟切顶成巷关键装备的二维模型试验系统;通过试验得出不同区域的承压水导升、底板应力及表面位移分布规律;最终,基于试验与理论分析结果,提出综合治理方案。研究表明:(1)控制张拉裂隙是底板突水防治的关键、减少剪切裂隙是避免底板破坏的重点,而降低采动破坏深度是治理突水的根本举措。(2)切顶侧各分支口承压水累积导升体积之和为6.1 mL,相较煤柱侧、陷落柱区域以及工作面中部分别降低84.3,86.4和78.8%;切顶侧底板在整个开挖过程中表现为压应力,而煤柱侧、工作面中部则经历“压–拉–压”的应力状态变化,使得底板破坏严重;煤柱侧与工作面中部均表现为底鼓,切顶侧则表现为压缩,较大正位移更易诱发导水通道,突水危险性较高。(3)无煤柱自成巷开采与区域治理相结合的综合治理方案取得较好应用效果,底板突水危险得到有效控制。; 盖秋凯高玉兵何满潮; 关键词：采矿工程底板破坏突水模型试验

新集二矿承压水上开采底板破坏深度研究: 2024年; 为提高新集二矿1煤回采上限以及为水害防治提供依据,对新集二矿地质资料充分分析,采用UDEC 7.0进行数值模拟试验,模拟工作面推进时底板发育情况,得出工作面推进至120 m,底板达到最大破坏深度19.3 m。采用并行电法对煤层地板岩层破裂过程进行现场监测,通过观察电阻率变化趋势,判断岩体的形变过程,确定煤层采动破坏带深度为19.6 m。结果表明,数值模拟结果与电法测试结果基本一致,底板破坏带以下为底板岩层保护带,保护带以下岩层完整性较好,可以起到一定的隔水作用。研究成果对相似地质条件下的承压水上开采研究具有重要意义。; 李迎富曾凡刚; 关键词：底板破坏承压水上开采

底板承压水上底抽巷布置层位及围岩控制技术研究: 2024年; 针对古汉山矿高应力、底板承压水条件下底抽巷存在围岩控制困难且易发生突水事故的问题,通过运用理论分析、数值模拟及现场试验的综合方法,研究底抽巷底板突水发生机制及其围岩破坏特征,提出底抽巷围岩综合治理技术。研究结果表明,底抽巷围岩存在的非对称塑性区使其底板隔水层厚度变小后突水风险增加;底抽巷合理的布置层位为与煤层底板垂距12 m、距回采巷道水平内错8 m;采用提高支护强度并配合注浆的手段对底抽巷协同治理;试验期间,底抽巷顶底板变形252 mm、两帮变形219 mm,提高了瓦斯抽采率,确保工作面安全开采,为相似地质条件下底抽巷的治理提供技术参考。; 段东东; 关键词：底板承压水底板突水围岩控制

承压水上煤层开采底板破坏相似模拟试验系统: 本发明公开了承压水上煤层开采底板破坏相似模拟试验系统，涉及煤层开采技术领域，其技术方案要点是：包括模拟箱、输水装置以及控制处理器；模拟箱内从上至下依次为顶板层、煤层、隔水层、防水层以及含水层，含水层内设有若干个模拟管，若...; 程立朝龙杭郝云德李新旺路滨王海璇

底板承压水上底抽巷破坏特征及控制技术被引量：1: 2024年; 针对承压水上掘进底抽巷易导致底板突水事故,底抽巷层位选取不合理将造成瓦斯抽采效率低的问题,以古汉山煤矿1508工作面底抽巷为工程背景,通过分析底板突水发生机理及其围岩塑性区分布特征,确定底抽巷合理的布置层位并提出围岩协同控制技术。现场试验表明,底抽巷围岩不均衡的塑性区明显使底板隔水层厚度变小,底板突水危险性高。底抽巷在垂向上距煤层底板12 m,水平方向上内错回采巷道8 m。采用以增强锚网索锚固体系能力、底角岩层稳定性及其护表能力为主,局部区域进行注浆加固为辅的综合方法对底抽巷进行治理。试验期间,底抽巷顶底板变形233 mm、两帮变形量变形209 mm后基本稳定;瓦斯抽放孔采出率得到明显提高,确保了工作面安全开采。; 董相欢; 关键词：底板突水瓦斯抽采围岩控制注浆加固

经坊煤矿3-807工作面近距离承压水上开采技术研究: 2023年; 针对经坊煤矿3-807综采工作面的水害防治问题,以水文地质及开采技术条件为基础,通过突水系数法确定该工作面底板太灰水存在突水危险性,提出采用底板注浆改造工艺来实现工作面的带压开采,采用数值模拟手段验证其可行性,确定注浆终孔层位为L8灰岩。注浆改造后检验钻孔出水比例仅为9.3%,底板灰岩含水层内裂隙得到有效封堵,实现了工作面的带压安全开采。; 冯旭; 关键词：承压水综采注浆

承压水上充填开采底板破坏特征研究被引量：3: 2023年; 为探索充填开采对底板破坏深度的影响及对突水灾害的控制效果,结合理论计算、数值分析和煤矿现场观测等方法对某矿A工作面承压水上充填开采底板破坏特征进行了综合研究;通过理论计算推导出了充填开采工作面底板最大破坏深度计算公式;通过数值模拟对充填开采和非充填开采时底板破坏情况进行了对比研究,通过现场实测分析了充填开采时底板岩层的实际变形破坏特征。结果表明:充填开采时,采场围岩的采动卸压范围、顶底板移近量明显减小,围岩应力集中程度降低,底板破坏深度并未随着推进距离的增加而持续纵向发展;由于充填体的应力传递和支撑作用,A工作面开采对底板的损坏影响得到减缓,破坏深度未连通下部含水层,可实现安全回采。; 任仰辉; 关键词：承压水充填开采煤层底板破坏特征

承压水上固体充填开采底板稳定性分析: 我国华北地区地质水文环境较为复杂,尤其邯邢矿区受奥灰承压含水层威胁的煤炭资源储量巨大。如何进行安全有效的水上采煤是亟需解决的问题。固体充填开采作为目前广泛应用的绿色开采技术之一,不仅可以高效消化矸石,还能有效的控制覆岩运...; 郝云德; 关键词：承压水上开采底板破坏深度

邯邢矿区承压水上充填采煤底板渗流规律研究被引量：2: 2023年; 为了掌握开采参数和充填参数对承压水上采煤工作面底板渗透破坏的影响机制,针对邯邢矿区承压水上安全采煤问题开展研究,基于典型矿井煤层地质赋存特征,建立了承压水上开采水岩耦合概化地质模型,分析了承压水上采场底板力学行为。根据半无限板集中荷载和均布条形荷载传播的求解方法及弹性力学叠加原理,获得了采动与水压共同作用下底板应力分布表达式。进而借助MATLAB计算程序,以邯邢矿区开采条件及实测数据为例,得到了有无水压条件下底板应力分布规律,采动应力等值线与奥灰水压力等值线相互交织、互相影响,加剧了对底板变形破坏的影响。进一步计算出了水岩共同作用下底板应力分布和主应力差分布,揭示了承压水上采场底板破坏与充填控制机理。通过散体矸石固体改性试验,得出了掺入自主研发的胶结料后改性充填材料力学性质,其弹性模量范围为30~50 MPa。岩石破裂数值模拟结果显示,当充填体弹性模量增加至50 MPa时声发射事件和累积释放能量明显减少,且采煤工作面底板仅出现少量裂隙并最终被控制在局部范围,不会出现失稳性扩展,充填体的抑制作用与承压水的破坏作用达到平衡状态。研究结果为邯邢矿区准备开展的30 m以内隔水层间距煤层开采提供了前瞻性理论基础。; 王春娟刘建功王金喜王金喜王毅颖王毅颖闫善飞; 关键词：承压水底板破坏充填开采突水

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