近浅埋论文：不连沟矿巨厚煤层综放开采覆岩运移规律研究

第53卷第3期煤炭工程COAL ENGINEERING Vol.53 ,No.3doi：10.11799/ce202103024浅埋综采工作面覆岩裂隙发育及漏风规律研究张杰、张建辰、刘清洲h2,周府伟3，陈诚1(1.西安科技大学能源学院，陕西西安71_;2.陕西郭家河煤业有限公司，陕西宝鸡721500;3.中煤西安设计工程有限责任公司，陕西西安71_)摘要：浅埋煤层煤炭开采过程中，上覆岩层发生全厚切落产生垂直裂隙，使工作面、采空区 出现漏风现象，威胁矿井的生产安全。

为了分析该类地质条件煤层开采上覆岩层裂隙发育及漏风特 征，基于南梁煤矿30100工作面实际地质条件，对30100工作面开采过程中的裂隙发展进行还原，通过物理相似模拟实验对采空区裂隙进行模拟演化，揭示了该类煤层开采过程中覆岩导气裂隙的发 育规律过程，同时进一步采取数值模拟验证，提出了采取封堵防治措施可有效减少工作面漏风，并 确定了封堵的粘滞阻力、距离、施工周期等参数，具有较高的可行性。

关键词：浅埋煤层；覆岩移动；全厚切落；裂隙发育；漏风规律中图分类号：TD325 文献标识码：A文章编号：1671-0959(2021)03-0118-06Crack development and air leakage law of overburdenrock in shallow fully mechanized faceZHANG Jie' , ZHANG Jian-chen', LIU Qing-zhou1'2, ZHOU Fu-wei3, CHEN Cheng1(1. School of Energy Engineering, Xi* an University of Science and Technology, Xi * an 710054, China；2. Shaanxi Guojiahe Coal Industry Corporation，Baoji 721500, China；3. China Coal Xi’an Design Engineering C o.，L td.，Xi’an 710000，China)Abstract：During the mining of shallow coal seams, full-stratum cutting of the overburden produces vertical fissures, and causes air leakage in the working face and goaf, which threatens the mine production. In order to analyze the fracture development and air leakage characteristics of overburden strata in this type of geological conditions, based on the geological conditions of the 30100 working face of Nanliang Coal Mine，the cracks development during the working face mining was restored, and the cracks evolution in the goaf was simulated through physical similar simulation, and the development law and process of gas conduction cracks during mining is revealed, which is verified by numerical simulation. It is pointed out that the sealing measures can effectively reduce the air leakage of the working face, and the parameters such as the viscosity resistance, distance and period of the sealing construction are determined.Keywords：shallow coal seam；movement of overlying strata；full-stratum cut；crack development；air-leakage law我国煤炭储量丰富，埋深不超过150m的煤层称 为浅埋煤层，其中位于陕北神府侏罗纪煤田浅交界 处南梁煤矿是典型的浅埋煤层。

浅埋煤层水岩耦合效应的覆岩破坏研究的开题报告一、选题背景随着我国经济社会的发展，煤炭等能源的需求也与日俱增。

因此，在煤矿开采过程中，煤层顶板（覆岩）稳定问题已经成为煤矿生产中一个重要的研究课题。

而浅埋煤层的开采，由于取煤机作业区处于地下，煤层厚度较小，顶板的稳定受多种因素影响，容易发生煤与瓦斯等灾害。

其中，水文地质条件和岩石物理力学性质不同，是否会影响覆岩稳定是浅埋煤层顶板稳定的关键问题，需要深入研究。

二、研究目的本研究的目的是，在浅埋煤层开采过程中，探究水与岩石相互作用下，岩层变形形态和破坏演化特征，并从力学角度出发，研究水岩耦合效应对浅埋煤层覆岩破坏的影响规律。

三、研究内容及方法本研究将采用实验模拟和数值模拟相结合的方法，具体研究内容如下：1.建立浅埋煤层模型：选取浅埋煤层作为研究对象，建立浅埋煤层的实验模型和数值模型。

2.开展水岩耦合效应实验：利用真实水文地质条件下进行实验室模拟，探究水岩耦合效应对覆岩稳定性的影响。

3.进行力学分析：利用数值模拟方法，分析不同水文地质条件下，浅埋煤层顶板稳定性的变化。

4.研究浅埋煤层覆岩破坏特征：通过实验数据和数值模拟结果，来分析浅埋煤层覆岩破坏演化的规律及其特征。

四、研究意义本研究旨在探究浅埋煤层水岩耦合效应对覆岩稳定性的影响，对于煤矿顶板稳定评价及煤炭资源开发方面具有一定的参考价值。

同时，通过本研究的结果，可以有效地指导实际生产中的顶板支护设计和工程现场管理，提高生产效率和安全生产水平。

五、预期结果1.建立了浅埋煤层实验与数值模型，得到了不同水文地质条件下的相应数据。

2.分析了水岩耦合效应对顶板稳定性的影响，研究了顶板破坏的模式和机理。

3.阐述了浅埋煤层覆岩破坏特征以及其演化规律。

六、研究难点1.水文地质条件对底板稳定影响的影响机理研究较为复杂，需要能够分析地形地貌、流动力学、地质构造等多个方面的问题。

2.煤层开采的非线性问题和水力学模型的非线性问题很难解决，因此，如何建立与验证模型是研究的关键。

收稿日期：２０１４?０７?０２作者简介：崔林柱（１９７６－），男，山西繁峙人，硕士，工程师，从事生产技术工作。

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１４．１１．００３近距离煤层群下煤开采覆岩运动规律研究崔林柱，刘晓宁（西山煤电（集团）有限责任公司，山西太原　０３００５３）摘　要：针对近距离煤层群开采条件下的某矿６２０７Ｎ工作面和５１０５Ｎ工作面进行了理论分析并结合数值模拟和现场矿压监测结果，研究此类条件下的下煤开采时的覆岩运动规律，对近距离煤层群下煤开采的矿压控制工作具有指导和借鉴意义。

关键词：近距离煤层群；下煤开采；覆岩运动规律中图分类号：ＴＤ３２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５?２７９８（２０１４）１１?０００７?０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｖｅｒｂｕｒｄｅｎＳｔｒａｔａＭｏｖｅｍｅｎｔＢｅｈａｖｉｏｒｉｎＬｏｗｅｒＬａｙｅｒＭｉｎｉｎｇｏｆＮｅａｒ－ｎｅｉｇｈｂｏｒｅｄＣｏａｌＳｅａｍｓＣＵＩＬｉｎ?ｚｈｕ，ＬＩＵＸｉａｏ?ｎｉｎｇ（ＸｉｓｈａｎＣｏａｌＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ６２０７Ｎａｎｄ５１０５Ｎｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｓｏｆａｍｉｎｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒａｔａ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｓｔｒａｔａｍｏｖｅｍｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒｗｈｅｎｔｈｅｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｏｆｆｅｒｋｉｎｄｏｆｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｔｒａｔａ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｎｔｈｅｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｅｎｅａｒ－ｎｅｉｇｈｂｏｒｅｄｃｏａｌｓｅａｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｅａｒ－ｎｅｉｇｈｂｏｒｅｄｃｏａｌｓｅａｍｓ；ｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇ；ｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｓｔｒａｔａｍｏｖｅｍｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒ 我国许多矿区普遍存在煤层群开采问题，如西山矿区、大同矿区等［１］。

《范各庄矿综采条件下覆岩运移规律研究》篇一一、引言随着煤炭开采技术的不断进步，综采技术在煤矿生产中得到了广泛应用。

然而，在范各庄矿等煤矿的综采条件下，覆岩运移规律的研究仍显得尤为重要。

覆岩运移规律的研究对于保障矿井安全生产、提高煤炭资源回收率、减少地表沉陷等具有重要意义。

本文以范各庄矿为例，对综采条件下的覆岩运移规律进行研究，以期为煤矿的安全生产和可持续发展提供理论支持。

二、研究区域概况范各庄矿位于某地区，地质条件复杂，煤层赋存多变。

近年来，随着综采技术的推广应用，该矿的开采强度不断增加。

为了更好地掌握覆岩运移规律，需要对矿区的地质条件、煤层赋存状况、开采方法等进行详细了解。

三、研究方法本研究采用理论分析、现场观测和数值模拟相结合的方法，对范各庄矿综采条件下的覆岩运移规律进行研究。

首先，通过收集矿区地质资料，建立地质模型；其次，采用数值模拟软件对开采过程中的覆岩运移进行模拟；最后，结合现场观测数据，对模拟结果进行验证和分析。

四、覆岩运移规律分析1. 覆岩运移过程在综采过程中，随着工作面的推进，上覆岩层会发生运移。

根据数值模拟和现场观测结果，覆岩运移过程可分为初期垮落、中期运动和后期稳定三个阶段。

初期垮落阶段，煤层上方一定范围内的岩层发生垮落；中期运动阶段，垮落带的岩层在重力作用下发生运动，形成裂隙带和弯曲下沉带；后期稳定阶段，覆岩运动逐渐趋于稳定，形成一定的岩层结构。

2. 覆岩运移规律特点通过数值模拟和现场观测数据的分析，发现范各庄矿综采条件下的覆岩运移规律具有以下特点：一是垮落带和裂隙带发育程度与煤层厚度、开采深度、工作面推进速度等因素密切相关；二是弯曲下沉带岩层的变形与应力分布受到多种因素的影响，包括地层结构、岩性、采煤方法等；三是覆岩运移过程对地表沉陷、煤柱稳定性等具有重要影响。

五、结论本研究通过理论分析、现场观测和数值模拟相结合的方法，对范各庄矿综采条件下的覆岩运移规律进行了研究。

结果表明，覆岩运移过程受到多种因素的影响，具有明显的阶段性特征。