导水裂隙带高度

摘要： 为了得到彬长矿区巨厚砂岩含水层下综放开采导水裂隙带高度,采用数据分析的方法研究了矿区内17组工作面导水裂隙带高度实测数据,得到了彬长矿区导水裂隙带高度计算的回归公式,并基于彬长矿区雅店矿ZF1403工作面地质条件,采用数值模拟和现场实测的方法对回归公式的适用性进行了验证。结果表明:经验公式与实测数据的结果相差较大,已不能作为彬长矿区导水裂隙带高度计算的参考公式,而回归公式计算结果与数值模拟和现场实测的结果基本吻合,回归公式应用效果良好。在矿区内矿井未实测导水裂隙带高度的情况下,回归公式计算结果可作为矿区内矿井导水裂隙带高度的参考。

摘要： 为探究顶板的覆岩结构对近距离煤层导高发育规律的影响,在钻孔概化的基础上,建立18层的覆岩结构模型,划分出层厚相似的软硬岩互层和厚硬岩-薄软岩-厚硬岩两种岩性结构的组合。运用数值模拟,预测裂隙带发育高度,分析裂隙带发育的时空规律。结果表明:覆岩结构是导水裂隙带发育高度的主要影响因素,当覆岩的岩性结构组合为厚硬岩-薄软岩-厚硬岩时,薄层软岩会限制导水裂隙带发展,裂隙带突破该层后,会显著向上发展。近距离煤层开采会使裂隙带发育高度增加,但裂隙带发育高度仍然主要受覆岩层岩性结构组合控制。在使用经验公式法预测导高时,应增加约20~30m的安全范围,导高达到的最大层位处的岩性结构组合为厚硬岩-薄软岩-厚硬岩时,若计算导高突破薄软岩应以上层厚硬岩顶板高度作为最大导高。

摘要： 准确预测导水裂隙带高度对于煤矿安全开采具有重要意义。近年来,我国多数矿井已经进入深部开采,为了提高大埋深下的导水裂隙带高度预测的准确性,选取38组导水裂隙带高度实测数据作为样本,利用灰色关联度分析理论确定各因素权重,得出,各影响因素对导水裂隙带高度的影响程度重要性排序为采深>工作面斜长>采高>硬岩岩性比例系数。基于LinearRegression算法建立预测模型,并将预测结果与三下规程中的经验公式预测结果进行对比,结果表明,经验公式的平均相对误差为14.51%,LinearRegression模型的平均相对误差为7.73%,LinearRegression模型的平均相对误差较小,预测更接近实际值,精度更高,可以为大埋深下导水裂隙带高度的预测提供参考。

摘要： 鲁新煤矿由于向斜构造的发育及新近系与煤系的不整合接触导致煤层顶板结构复杂,同时煤层顶板成岩时间短,胶结性差,力学强度相对弱,煤层开采后发生突水甚至突水溃沙的可能性大。通过研究矿井水文地质边界、顶板含水层发育特征,以及主采煤层与主要含水层的空间组合关系、顶板岩层岩石力学性质,阐明了11煤复杂的顶板岩层结构。通过煤层采后顶板破坏的关键层理论分析、经验公式验证,结合周围矿区导水裂隙带实测资料,综合确定11煤采厚4m情况下,导水裂隙带发育高度为采厚的12.5倍。比较导水裂隙带发育高度与11煤层至各含水层间距,判断导水裂隙带发育层位;结合各含水层单位涌水量,将11煤顶板含水层充水危险性共分为五个等级。

摘要： 根据侏罗纪煤层地质特征及其开采方法,通过理论分析,研究侏罗纪煤层开采、采空区形成过程中的围岩破裂特征及其时空演化规律.针对双纪煤层地质及水文地质特征,分析石炭二叠纪煤层开采过程中及开采后,双纪煤层间岩层的变形破坏、垮落和移动规律,计算分析导水裂隙带高度,及其与侏罗纪采空区底板裂隙带的连通机制,研究揭示大同矿区侏罗纪采空区围岩裂隙发育与积水运移规律,及其对石炭二叠纪煤层安全开采的影响,考虑到双系煤层开采复杂的工作面布置以及多煤层开采对覆岩岩性结构的扰动,相似材料模拟法弥补了经验公式法的不足,动态模拟煤层开采过程中上覆基岩变形破坏的范围及塑性分布情况,导水裂隙带高度模拟结果更接近实测值.

摘要： 针对含水层下多煤层开采边界的确定,结合理论分析,设计分组开采和所有煤层同时开采两种方案,分析不同方案煤层导水裂隙带高度、防隔水煤(岩)柱高度,并最终确定了含水层下煤层开采边界.研究结果为矿井安全生产、采掘任务顺利交替提供了一定的参考.煤层开采后上方含水层不受连续采动影响,确定合理开采边界距1-1煤层露头水平距离最小为59.84m,最大距离为157.72m.

摘要： 导水裂隙带高度是西部矿区保水采煤的理论依据和关键参数.近年来,BP神经网络广泛应用于导水裂隙带高度预测,但BP神经网络存在收敛速度慢、易陷入局部极小等问题.为提高导水裂隙带高度预测的准确性,利用粒子群优化算法(PSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,建立基于PSO-BP神经网络的导水裂隙带高度预测模型.选择开采厚度、开采深度、工作面倾斜长度、煤层倾角、覆岩结构特征为导水裂隙带高度主要影响因素,选取22例导水裂隙带高度实测数据对PSO-BP神经网络进行训练,将训练后的PSO-BP神经网络对2例测试样本的预测结果与实际值进行对比,并与BP神经网络预测模型及经验公式预测结果进行对比.结果表明:PSO-BP神经网络预测模型的平均相对误差为1.55％;BP神经网络预测模型的平均相对误差为4.8％,经验公式的最小相对误差为9.4％,PSO-BP神经网络预测精度明显优于BP神经网络和经验公式,且绝对误差和相对误差变化较稳定,可以有效预测导水裂隙带高度.

摘要： 浅埋煤层覆岩破坏规律及裂隙发育特征与煤矿安全开采密切相关.为了研究浅埋煤层开采上覆岩层的扰动破坏规律与导水裂隙带发育特征,以柠条塔井田南翼2-2煤S1233工作面为研究对象,通过相似材料模拟与数值模拟方法,对覆岩破坏规律及裂隙发育特征进行了研究.相似模拟实验表明,S1233工作面的初次来压步距约为60m,周期来压步距约为16m,导水裂隙带高度发育至地表,达165m,裂采比为27.5.数值模拟实验表明,导水裂隙带发育过程分为孕育、发生与缓增、突增及稳定4个阶段,导水裂隙带最终发育至地表,达165m,裂采比为27.5.参考柠条塔煤矿北翼现场钻孔实测结果,综合确定南翼2-2煤开采裂采比大于27.5.研究成果可为浅埋煤层开采矿井水害防治和水资源保护提供指导.

摘要： 实现安全高效采煤技术的发展,关键在于获得复杂条件下厚煤层的导水裂隙带高度.以关中地区桑树坪二号井3303工作面为试验场地,采用井下仰孔注水测漏法探测导水裂隙带高度,通过现场实测和模拟实验得到3#煤层"马鞍型"的导水裂隙带分布,上限高度为70～80 m,并通过线性拟合建立该地区同类条件煤层的导水裂隙带高度预测体系,可大大降低物探成本,具有推广应用价值.

摘要： 煤炭开采后必然会引起上覆岩层移动变形破坏，研究覆岩破坏的影响高度对矿井水害防治具有重要意义。为了研究在综放开采条件下覆岩导水裂隙带高度的发展规律,以焦坪矿一盘区1418工作面为地质原型,应用经验公式计算并结合现场实测数据、计算机数值模拟(FLAG3D有限差分软件和UDEC离散元软件)和物理相似材料模拟实验方法,对工作面4-2号煤层采动后造成的覆岩变形破坏情况进行分析,并对导水裂隙带发育高度进行预测.研究表明:该矿1418工作面综放开采巨厚煤层覆岩导水裂隙带高度为采厚的近26倍.

摘要： 神东矿区西部井田延安组煤层项部中侏罗统直罗组和下白垩统志丹群发育,为厚基岩区;延安组2-2煤和4-1煤顶板导水裂隙高度研究对神东矿区西部井田煤矿防治水和保水开采具有重要意义.文章分析了煤层顶板岩性组成和力学性质,利用经验公式、数值模拟、地球物理勘探等方法研究了2-2煤及4-1煤顶板导水裂隙带高度.研究表明,煤层顶板为软～中硬型顶板,2-2煤的导水裂隙带高度为40～60 m,4-1煤的导水裂隙带高度为50～80 m,直罗组是神东西部实现保水开采的重要天然隔水屏障.

摘要： 本文分析了采区煤层覆岩的地质及水文条件,确定了防水煤岩柱垂高的计算方法,在计算导水裂隙带最大高度时采用了相邻矿同类型覆岩条件下工作面的实测成果,并对实测数据进行处理分析,得出了此类型下回采工作面导水裂隙带的最大发展高度与采厚的关系,使计算结果更符合实际,确定了采区合理的回采上限,并对比分析认为接近风氧化带采煤有利于提高回采上限.

摘要： 本文分析了采区煤层覆岩的地质及水文条件,确定了防水煤岩柱垂高的计算方法,在计算导水裂隙带最大高度时采用了相邻矿同类型覆岩条件下工作面的实测成果,并对实测数据进行处理分析,得出了此类型下回采工作面导水裂隙带的最大发展高度与采厚的关系,使计算结果更符合实际,确定了采区合理的回采上限,并对比分析认为接近风氧化带采煤有利于提高回采上限.

摘要： 本文分析了采区煤层覆岩的地质及水文条件,确定了防水煤岩柱垂高的计算方法,在计算导水裂隙带最大高度时采用了相邻矿同类型覆岩条件下工作面的实测成果,并对实测数据进行处理分析,得出了此类型下回采工作面导水裂隙带的最大发展高度与采厚的关系,使计算结果更符合实际,确定了采区合理的回采上限,并对比分析认为接近风氧化带采煤有利于提高回采上限.

摘要： 一种覆岩垮落带和导水裂隙带高度钻孔电视探测确定方法，包括步骤：(1)在工作面上方打孔；(2)从钻孔顶端至底端进行探测，记录内壁特征；(3)对裂隙数量等进行统计分析；(4)将同时满足(a)裂隙数量达到10条/m，(b)倾角大于50°的裂隙超过总量50％，(c)裂隙平均宽度达到20mm的钻孔上限位置确定为导水裂隙带顶点；(5)将同时满足(a)裂隙数量达到20条/m，(b)倾角大于80°的裂隙超过总量50％，(c)裂隙平均宽度达到40mm的钻孔上限位置确定为垮落带顶点；(6)根据H

摘要： 本发明属于矿山开采技术领域，涉及基于结构性覆岩的导水裂隙带高度确定方法，在考虑了覆岩岩体结构、岩体物理力学参数及矿层埋深等因素对导水裂隙带发育高度的影响，获取冒落带高度Hi，并采用“三铰拱结构”力学模型和损伤力学理论，计算顶板岩层三铰拱结构等效挤压强度和顶板岩层三铰拱结构等效承载力，基于这两个参数来构建基于有效应力的三铰拱力学结构安全系数临界值k；令k＝1，计算三铰拱结构极限下沉值Si值；最后，当Si+1＞Hi时，说明第i+1层顶板最先出现非贯通裂缝，即导水裂隙带最大高度将至第i+1层顶板底界面，由此确定采空层覆岩导水裂隙带最大高度值，且该数值更加趋近于实际值，结果可靠，实用性强。

摘要： 本发明公开了一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统及方法，它是通过钻测机构将钻头体钻进至在井下巷道内钻孔至超过导水裂隙带所处的最高位置，待钻孔完毕后进行撤钻，在撤钻过程中进行导水裂隙带高度探测，每回撤单位长度注水钻杆时进行一次测量，根据钻测钻头在孔内不同测点位置得到的水位高程值的变化，判断导水裂隙带范围，导水裂隙带区域为水位高程值随孔内测点位置深度变化的区域。本发明边撤钻边探测，减少了劳动量，降低了工人的劳动强度，提高了探测效率，本发明不仅适用于中硬以上覆岩裂隙发育规律的探测，而且在软弱覆岩、断层较发育地带等容易塌孔条件下，仍能取得较好的探测效果。

摘要： 一种覆岩垮落带和导水裂隙带高度钻孔电视探测确定方法，包括步骤：(1)在工作面上方打孔；(2)从钻孔顶端至底端进行探测，记录内壁特征；(3)对裂隙数量等进行统计分析；(4)将同时满足(a)裂隙数量达到10条/m，(b)倾角大于50°的裂隙超过总量50％，(c)裂隙平均宽度达到20mm的钻孔上限位置确定为导水裂隙带顶点；(5)将同时满足(a)裂隙数量达到20条/m，(b)倾角大于80°的裂隙超过总量50％，(c)裂隙平均宽度达到40mm的钻孔上限位置确定为垮落带顶点；(6)根据H

摘要： 本发明属于矿山开采技术领域，涉及基于结构性覆岩的导水裂隙带高度确定方法，在考虑了覆岩岩体结构、岩体物理力学参数及矿层埋深等因素对导水裂隙带发育高度的影响，获取冒落带高度Hi，并采用“三铰拱结构”力学模型和损伤力学理论，计算顶板岩层三铰拱结构等效挤压强度和顶板岩层三铰拱结构等效承载力，基于这两个参数来构建基于有效应力的三铰拱力学结构安全系数临界值k；令k＝1，计算三铰拱结构极限下沉值Si值；最后，当Si+1＞Hi时，说明第i+1层顶板最先出现非贯通裂缝，即导水裂隙带最大高度将至第i+1层顶板底界面，由此确定采空层覆岩导水裂隙带最大高度值，且该数值更加趋近于实际值，结果可靠，实用性强。

摘要： 本发明属于煤层开采导水裂隙带高度预测技术领域，公开了一种导水裂隙带高度预测方法、系统、设备及终端，导水裂隙带高度预测方法包括：进行原始数据的标准化处理；进行因子分析，并构建FA‑RBF神经网络模型；基于FA‑RBF神经网络进行导水裂隙带高度预测模型的构建。本发明在前人研究的基础上，根据我国多个矿区的导水裂隙带发育高度实测数据，选取影响导水裂隙带发育高度的主要影响因素，采用因子分析对原始数据进行降维处理以消除各个影响因素之间的冗余信息，结合自适应能力强、具有局部最佳逼近能力的RBF神经网络，建立基于因子分析和RBF神经网络的导水裂隙带高度预测模型，能够为导水裂隙带发育高度预测提供新思路。

摘要： 本发明公开一种煤层群开采导水裂隙带高度的计算方法：确定矿区基本地质采矿参数；判断首层煤上覆岩层的综合岩性，计算首层煤开采导水裂隙带高度；判断煤层间岩层的综合岩性，并由浅及深依次计算来确定第i层煤开采垮落带高度和第i层煤导水裂隙带高度；分别对比第i层煤开采垮落带高度、第i层煤导水裂隙带高度以及第i‑1层煤与第i层煤的煤层间距的大小，由深及浅依次确定煤层群中相邻煤层开采垮落带与导水裂隙带的交迭关系；计算确定不同交迭关系的煤层的综合等效采厚和煤层群综合采厚；计算煤层群开采导水裂隙带高度。本发明为矿区煤层群条件保水绿色开采中导水裂隙带高度计算提供了新的更为全面的计算方法。

摘要： 本发明公开了一种巨厚煤层分层综放开采导水裂隙带高度预测方法，包含以下步骤：收集预测工作面地质资料，详细掌握工作面采煤方法、覆岩地质条件、工作面参数。本发明提出上覆采空区厚度、工作面距主关键层距离等新的预测指标，提出运用GRA‑LS‑SVM模型非线性预测方法，能够较为准确、经济的预测出巨厚煤层覆岩导水裂隙带高度。

摘要： 本发明公开了一种煤矿工作面开采顶板导水裂隙带发育高度的预测方法，包括：采集导水裂隙带发育高度数据；基于导水裂隙带发育高度数据计算欧氏距离与样本权重；基于样本权重预测导水裂隙带的发育高度。本发明所提供的导水裂隙带发育高度预测方法简单易行，只需通过收集本矿井或周边条件类似的矿井已回采工作面导水裂隙带高度的相关资料，计算欧氏距离及相关样本的权重，以此预测导水裂隙带的发育高度。该方法解决了不同区域的煤矿顶板导水裂隙带发育高度的预测问题，增加区域的可适用性，对矿井水害防治具有重要意义。

摘要： 本实用新型公开了一种煤矿垮落带和导水裂隙带高度观测钻孔封堵装置，包括反丝连接杆、连接杆推帽、推杆、推盘、顶盖、不锈钢叶片、速凝胶胶囊、底座、助推器、螺钉、沿底座径向开设的卡槽和孔眼，所述反丝连接杆与推杆通过反丝螺纹连接，所述推杆的底部与推盘顶部焊接，所述推盘的圆周外边为空心结构，所述顶盖置于推盘上方，且顶盖套设于推杆的外壁上，所述不锈钢叶片穿过推盘并焊接于底座上。本实用新型中，不锈钢叶片通过推盘向下移动向四周展开，遮挡岩块间裂缝，速凝胶胶囊在顶盖作用下被压坏后相互粘接，形成充填体结构简单、便于安装，能够快速高效封堵“两带”孔，具有封堵质量高、适用性强的优点。