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多煤层开采地下水运移试验平台研发及应用: 2025年; 为进一步完善煤矿地下工程领域模型试验研究手段,明确矿区煤炭开采地下水的运移规律,研发了一套多煤层开采地下水运移综合智能试验平台。平台由主体反力单元、伺服加载单元、回采模拟单元、水体运移单元、信息采集单元等五个关键单元组成。通过组合式反力装置,可开展2.1m×1.8m×3.0m(长×高×宽)以内不同尺寸模型体的地质力学模型试验;采用七个伺服电缸实现了分区域主动稳定加载,能够还原地下工程围岩真实应力场分布特征,扩大了有效加载区域;创新性地设计了煤层回采模拟装置以适用于不同厚度、不同进刀长度、不同回采速度的煤层回采模拟;采用荧光示踪剂和大功率紫外线光源显示水体沿裂隙的渗流、运移及存储情况;采用了伺服液压控制系统、高精度土压力盒、分布式光纤等数据实时采集传输系统,实现了数据实时采集,提高了数据采集准确度。以神东矿区上湾煤矿的采掘地质条件为基本背景,进行了现场试验。结果表明:煤层开采过程中,模型巷道围岩变形规律与现场实测基本吻合,围岩变形主要特征基本一致;下层煤柱的距离越大,水平承载力更大,但是破坏过程更剧烈,造成顶底板更大范围破坏,下层煤柱水平承载力极限为0.32MPa,裂隙贯通临界位移为2.5mm;竖向裂隙是贯通煤矿地下水库与上覆含水层的主要通道,也是水源补给的主要路径;顶板岩层横向裂隙成为储水空间,且采空区是主要的储水空间。通过试验验证了系统的可行性与可靠性,较好体现采动条件下模型岩层的裂隙发育、应力变化及地下水运移特征,具有一定工程应用价值,为地下水库建设与长期安全运行提供了科学研究手段。; 吴宝杨许多王伟刘小庆张耀斌王子骋; 关键词：煤层开采地下水库模型试验

多煤层开采残余煤柱—围岩联动破坏失稳灾害风险监测: 2025年; 坤龙煤矿多煤层开采过程中残余煤柱-围岩联动破坏失稳对煤矿安全生产造成严重的影响,为降低煤矿安全事故的发生,采用理论分析、数值模拟和现场监测的综合研究方法,确定多煤层开采残余煤柱-围岩联动失稳的有效监测区域和监测设计方法,建立灾害风险评估指标和风险评估方法,并通过工程案例进行了验证。残余煤柱-围岩联动失稳致灾程度的主要评估指标为微震能量、残余煤柱破坏程度、裂隙发育高度,根据评估指标的实测值,采用模糊综合评估法计算出研究矿井的灾害风险程度属于Ⅲ级,即中等风险等级。现场实测结果表明,电磁辐射计的频率和容量明显减弱,能量降低了68.2 %,煤体和煤柱的应力和压力明显降低。; 乔建伟; 关键词：多煤层开采冲击地压

多煤层开采覆岩隔离注浆充填方法: 本发明属于煤矿充填开采领域，具体为一种多煤层开采覆岩隔离注浆充填方法。根据煤层标高由小至大编号；确定各煤层垮落带范围，对于某一煤层，位于其垮落带范围内的其它煤层的采序必须先于该某一煤层；确定各煤层导水裂隙带标高，在前述采...; 轩大洋李建许家林

河流下多煤层开采安全性及保护技术被引量：3: 2024年; 我国新疆地区干旱缺水,艾维尔沟河作为新疆一条具有重要地理特征和环境影响的河流,其对于流经区域的经济、生态都具有重要意义,因此在艾维尔沟河下进行煤炭开采时,既要保证矿井安全也要保证河流的正常使用。采用理论分析、数值模拟等方法对河流下多煤层开采安全性及河流保护技术进行研究,通过理论计算得到多煤层开采条件下,覆岩导水裂隙带发育高度(11401工作面为41.9 m、1502工作面为110 m、11401工作面为113.8 m)并绘制剖面示意图;同时,采用数值模拟方法对覆岩导水裂缝发育形态及高度进行确定,最终基于导水裂隙带高度(117.8 m)与最小煤层埋藏深度(191.5 m)的相互关系,确定河流下开采是安全的可行的。在保证河流下煤层安全开采的前提下,通过分析离层注浆原理,并结合采动影响特征参数及工程现场,提出了以离层注浆为主,河道防渗及优化开采设计为辅的多手段对采动影响范围内地表特定目标的精准保护技术。根据实际采矿地质条件,采用概率积分法计算试采工作面开采前后河道位置处地表移动变形,计算结果显示:采用离层注浆精准保护技术后,河道的最大水平变形值(2 mm/m)未超出允许坝体的极限变形值(2.5 mm/m),所以采用离层注浆精准保护技术可以实现,井下安全开采的同时,保证河道的正常使用。通过对河流下多煤层开采的安全性及保护技术的分析研究,为矿山绿色开采提供参考和借鉴。; 郭文兵王比比杨伟强胡超群; 关键词：导水裂隙带高度离层注浆多煤层开采

多煤层开采终采线外错对冲击地压影响机理研究: 2024年; 为研究冲击地压多煤层同时开采终采线外错对冲击地压的影响,以台格庙矿区地质条件为工程背景,采用FLAC3D对下部2-2煤层终采线与上部2-2上煤层终采线的6种不同错距进行数值模拟分析,基于模拟结果和理论分析研究了终采线不同错距煤层应力分布特征以及下部煤层终采线外错对上覆顶板铰接结构的影响。研究表明:当下部煤层终采线外错时,工作面超前应力集中程度增加,同时下部煤层开采可能破坏上部顶板铰接结构,造成变形失稳,动静载荷叠加作用使得下部煤层终采线外错后冲击风险大幅增加,由此提出了优化终采线位置、预裂上部煤层顶板和实施下部煤层卸压3种防治途径。; 乔文俊秦子晗秦子晗白俊杰; 关键词：冲击地压多煤层开采终采线数值模拟铰接结构

营盘壕煤矿深部多煤层开采地表移动变形规律及最优错距研究: 2024年; 鄂尔多斯东胜煤田为侏罗系含煤地层,诸多深部矿区2-2煤层和3-1煤层全区可采,并且煤层间距较小。以营盘壕煤矿为地质原型,通过FLAC3D和UDEC数值模拟软件构建研究区域数值模型,围绕2-2煤层和3-1煤层开采引起的地表移动变形及应力场演化规律进行研究。结果表明:多煤层重复采动将引起沉陷盆地中心投影向下煤层采空区方向移动,进而逼近煤层初采中心投影,并最终越过之;两煤层连续开采后,地表最大下沉值小于两煤层单独开采最大下沉值之和,煤层复采下沉系数小于初采下沉系数;煤柱错距与地表移动参数关联密切,错距系数与地表下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切分别呈对数正态函数、凹抛物线和凸抛物线函数关系,并且与宽深比作为共同因子对煤层初采及复采表征参数的比值产生耦合影响;另外,同时随着错距的增大,地表沉陷盆地范围先减小后增大的趋势发展,水平移动近盆地等值线由椭圆形向梭子形演化;综合卸压错距经验公式、地表损伤程度及煤柱卸压效果确定的研究区域多煤层开采最优错距为30 m。; 张国建付连龙郭广礼卫伟高鑫李怀展郭庆彪杨向升; 关键词：开采沉陷地表变形地表移动

色连二矿多煤层开采对导水裂隙带高度影响的数值模拟探讨: 2024年; 导水裂隙带高度确定对煤矿水害防治及煤炭高效开采具有深远意义。为研究多煤层开采导水裂隙带发育规律,以色连二矿5号煤层为研究对象,采用理论分析和UDEC软件数值模拟的方法,研究色连二矿的3,4,5号煤层依次开挖对覆岩层导水裂隙带发育高度的影响情况。结果表明,运用数值模拟的手段预测的3、4和5煤层导水裂缝带高度分别为38 m、50 m和70 m,其中开采4-1上煤对3-1煤导高有一定影响,开采5-1上煤促进4-1上煤导高进一步增大,且影响程度较大,对3-1煤导高具有较小的促进作用。该成果为色连二矿5煤层安全高效开采提供了理论技术支持。; 廖清发潘忠德胡林徐守明冯建龙; 关键词：导水裂隙带多煤层开采

多煤层开采顶板导水裂隙带发育高度模拟分析研究: 2024年; 针对由顶板覆岩破坏而导致的矿井水害问题,以A煤矿一、二水平工作面为工程背景,采用力学理论分析与数值模拟等方法,分析了该煤矿多煤层开采条件下导水裂隙带发育高度特征,探讨了9号煤层回采不同距离时覆岩运移特征。结果表明:在4+5号及8号煤层回采结束后的重复采动过程中,9号煤层导水裂隙带与8号煤层贯通;9号煤层斜长200 m,工作面割煤回采引起导水裂隙带发育高度约为144.95 m,对8号煤层导水裂隙带发育高度影响不明显,对4+5号煤层导水裂隙带发育高度造成一定影响。对复杂开采条件下顶板导水裂隙带发育高度的研究,对指导矿井安全生产,防治矿井水害有着重要的现实意义。; 李少华; 关键词：多煤层开采导水裂隙带发育高度数值模拟

一种多煤层开采过上覆斜交煤柱强矿压灾害顶板水力压裂超前区域弱化方法: 发明提供一种多煤层开采过上覆斜交煤柱强矿压灾害顶板水力压裂超前区域弱化方法。该以上覆遗留煤柱强矿压灾害发生规律及致灾机理研究结果为基础，基于“垮落充填体支撑+关键岩层弱化+应力传递路径转移”防治理念，确定上覆遗留煤柱强矿...; 高杰梁运培赵米真武兆鹏曹国选杨康刘军生李其罡王东杨建东申飞尹华龙

浅埋多煤层开采“两带”高度探测及覆岩力学性能分析: 2024年; 随着煤炭开采强度越来越高,采空区面积越来越大,“两带”高度的探测确定对于煤矿安全高效生产显得越发重要。采用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔水位观测、钻进异常现象观测、彩色钻孔电视观测等多种方法对青龙寺煤矿5^(-2)煤层上覆岩层破坏情况进行探测,综合分析确定青龙寺煤矿5^(-2)煤层综采工作面开采条件下的最大垮落带高度为17.0 m,垮采比为7.4,最大导水裂隙带高度为46.87 m,裂采比为20.4。同时对5^(-2)煤层上覆岩层的岩石力学性质测试并进行分析,将顶板覆岩岩性分为砂岩类岩层和泥岩类岩层两大类,在顶板以上70 m内,砂岩类岩层占比96.14%,自然状态下单轴抗压强度平均为67.82 MPa,覆岩属坚硬类型,具备坚硬顶板的特征。探测及力学分析结果可为青龙寺煤矿后续上行开采提供技术参考。; 刘磐陈伟崇程志斌王帆; 关键词：漏失量

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