水體下復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術及應用課件

水體下復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術及應用水體下復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術及應用提綱一、項目背景、來源二、采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法三、采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型四、復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系五、技術成果及工程應用六、創(chuàng)新點及技術結論提綱一、項目背景、來源項目背景、來源1項目背景、來源1

水體下采煤技術關鍵為導水裂縫帶不波及含水層突水水源隔水關鍵層天然構造采動裂隙突水通道項目背景、來源水體下采煤技術關鍵為導水裂縫帶不波及含水層突水水源隔水關

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源存在問題鉆孔工程量大；工農關系難處理；探測裂隙書目少；目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源存在問題

采動裂隙直接導通含水層突水實例

例如：廣東興寧大興煤礦，下層煤開采時，采動裂隙擴展破壞了上層煤開采所留設的防水煤柱，導致特大突水，死亡123人。地表水或含水層上工作面下工作面煤柱采動裂隙采動裂隙直接導通含水層突水實例例如：廣

2000~2007年煤礦重特大突水死亡事故年份事故次數死亡及失蹤人數20009982001381762002933872003924242004612542005104593200638267200738423總計47326222000~2007年煤礦重特大突水死亡事故年份事故次數死亡

地表水體下采煤特征突水水源隔水關鍵層天然構造采動裂隙突水通道水體底面與煤層之間應有相應厚度的隔水關鍵層，才能實現(xiàn)水體下安全采煤，如果隔水層較差，開采上覆巖層變形和破壞后形成的“兩帶”高度對安全生產影響重大，一旦導水裂隙帶波及水體，水體將成為開采工作面的直接充水水源，增加礦井的排水壓力，甚至造成突水淹井事故。地表水體下采煤特征突水水源隔水關鍵層天采突水通道水體底面采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法2采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法2通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測工作面在開采前、開采中、開采后、穩(wěn)定后的覆巖裂隙發(fā)育的時空上的動態(tài)規(guī)律。四維探測法概念四維探測法通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測試驗工作面概況富水區(qū)富水區(qū)警戒線富水區(qū)地表河流切眼傾斜長300.21m，煤層平均厚度5.99m。工作面采用走向長壁、后退式大采高低位放頂煤全部垮落式綜合機械化采煤法。S1202工作面布置平面圖試驗工作面概況富水區(qū)富水區(qū)警戒線富水區(qū)地表河流切眼傾鉆場布置狀況（1）三鉆孔和巷道水平方向為35°（仰角），和巷道中心線夾角分別為90°、49°、31°；（2）鉆孔長度均為182m，進入煤層頂板垂直深度為100m；（3）孔口開口位置布置在巷道偏向工作面的頂板位置；（4）和巷道中心線夾角為90°的鉆孔需要全段地質取芯，詳細記錄及蠟封；（5）成孔直徑為113mm，若不具備條件至少應該在91mm之上。（6）本工作面的打鉆時間為工作面裝備完畢，準備回采前（鉆場距離工作面內切眼130m），否則鉆場前移至采動影響區(qū)域之外。鉆場布置狀況（1）三鉆孔和巷道水平方向為35°（仰角），和巷開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測工作面在開采前、開采中、開采后、穩(wěn)定后的覆巖裂隙發(fā)育的時空上的動態(tài)規(guī)律。裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系一日不讀口生，一日不寫手生。5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法每天多做一點，并堅持下去。10~13m32~37m40~43m50~53m53~5665~68m（2）當工作面推進至55m時，下位亞關鍵層垮落而主關鍵層未垮落，采空區(qū)內部孔裂隙度最高。地表水體下采煤特征冒落帶在垂直方向上則在31.現(xiàn)有經驗公式及存在問題利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。開采層S1202回風順槽S1202進風順槽模擬觀測過程5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此5開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、技術原理示意圖開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程技術原理示意圖開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色裂隙圈開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程裂隙圈開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測分段注水部分觀測數據注水量前后明顯增多，說明鉆孔內部已經產生了較多的裂隙；數據表顯示的注水量在20米與25米之間產生了較大的變化，說明此處可能是采空區(qū)上部與聯(lián)絡巷的分界點；在40米到55米之間的注水量最大，且相差甚小，而過了54.5-55.5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.5-55.5米左右。冒落帶在垂直方向上則在31.26-31.83之間；在通孔的過程中，當通到50米左右時會有水流下，可能在50米產生了坍塌，堵住了水流，說明在50米處鉆孔變化比較嚴重，且注水量此處也比較高，說明此處的裂隙比較密集；原巖注水試驗直觀圖動態(tài)注水試驗直觀圖分段注水部分觀測數據注水量前后明顯增多，說明鉆孔內部已經產生鉆孔電視部分觀測圖10~13m32~37m40~43m50~53m53~5665~68m55m65~68m70~76m78~80m85~88m鉆孔電視部分觀測圖10~13m3鉆孔電視觀測部分數據分析在所統(tǒng)計的59條裂縫中，傾角小于30°的裂隙占12%，傾角為30°-39°的裂隙占11%，傾角為40°～49°的裂隙占34%，傾角為

50°～59°的裂隙占

16%，傾角為

60°～69°的裂隙占

18%，傾角為

70°～79°的裂隙占

5%，傾角為80°～90°的裂隙占

4%。在所統(tǒng)計的59條裂縫中，裂隙的寬度主要為小于20mm的，其中小于20mm的裂隙占總數的69%，20-25mm的占總數的12%，25-30mm的占總數的9%，30-35mm為6%，35-50mm的為4%。鉆孔電視觀測部分數據分析在所統(tǒng)計的59條裂縫中，傾角小于30采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型3采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型3現(xiàn)有經驗公式及存在問題目前并沒有相關的綜放開采覆巖裂隙帶計算公式，且經驗公式中往往都用誤差(±3~8m)的形式來反映所在條件下的不確定情況，這本身就存在著一個誤差問題，其原因就在于我國地質條件差異大，覆巖分類不細，巖體結構特征，工作面生產技術條件等沒有完全反映在預計公式中，加之受當時觀測手段和觀測方法的影響，因而，此法往往只能作為解決實際問題的參考?，F(xiàn)有經驗公式及存在問題目前并沒有相關的綜放開采覆巖裂隙帶計算相似模擬模型設計直接頂垮落老頂垮落后裂隙分布相似模擬模型設計直接頂垮落老頂垮落后裂隙分布工作面推進90m工作面推進170m工作面推進210m工作面推進300m裂隙的平面分布曲線工作面推進90m工作面推進170m工作面推進210m工作面推相似模擬結果分析（1）當工作面推進20m時，采空區(qū)上方直接頂垮落，此時采空區(qū)內部孔裂隙度最高。（2）當工作面推進至55m

時，下位亞關鍵層垮落而主關鍵層未垮落，采空區(qū)內部孔裂隙度最高。（3）工作面繼續(xù)推進至100m

時，上位主、亞關鍵層全部垮落，采空區(qū)中部被壓實，采空區(qū)中部孔隙度開始變小。（4）

當工作面推進至120m時，采空區(qū)內部壓實程度進一步增加，采空區(qū)中部裂隙度增量逐漸降低，但是，采空區(qū)靠近工作面煤壁側和靠近開切眼側受邊界懸頂與支架的支撐作用，出現(xiàn)裂隙度增量區(qū)。相似模擬結果分析（1）當工作面推進20m時，采空區(qū)上方相似模擬破斷裂隙分布規(guī)律覆巖裂隙密度分布規(guī)律孔隙度和應力分布及其演化相似模擬破斷裂隙分布規(guī)律覆巖裂隙密度分布規(guī)律孔隙度和應力分布結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙寬度與裂隙比例關系。裂隙寬度與裂隙比例關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙寬度與裂隙比裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙動態(tài)發(fā)育狀況與鉆孔深度關系。采動前采動后裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系4復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系4S1202工作面開始回采時，在S1202工作面上布置三條觀測線，即兩條走向線和一條傾向線地表移動特征S1202工作面開始回采時，在S1202工作面上布置三條觀測主要觀測站情況地表裂縫示意圖觀測點埋深情況2010年12月21日開始至2012年7月4日兩年時間內，分別對走向觀測線和傾向觀測線進行了15次的觀測，獲取了相對較完善的地表移動變形觀測數據，為地表移動變形規(guī)律的分析和地表移動變形參數的獲取提供了必要的數據保障。主要觀測站情況地表裂縫示意圖觀測點埋深情況2010年12月2主要觀測站情況名稱走向（°）下山（°）上山（°）綜合移動角687074移動角707278綜合邊界角657076邊界角677379充分采動角65最大下沉角85開采影響傳播角90°－0.7煤層傾角

拐點偏距－0.1開采邊界采高

地表移動角值參數反映了地下開采對地表移動的影響程度、大小及范圍。角值參數與開采方法、巖石物理力學性質、煤層傾角、開采厚度、開采深度、采動次數、采空區(qū)尺寸大小、地形、地貌及松散層厚度等有關。根據實測數據分析和計算，綜合移動角、綜合邊界角、考慮松散層移動角（按45°計算）的移動角和邊界角、開采影響傳播角及拐點偏距的計算結果。主要觀測站情況名稱走向（°）下山（°）上山（°）綜合移動角6根據余吾煤業(yè)上覆巖層的特點及試采工作面地表移動觀測研究的成果，參考周邊礦井的經驗，本次預計采用概率積分法、MATLAB、suffer進行。依據河區(qū)首采工作面的開采范圍、傾角變化、煤層實際厚度等情況，按上節(jié)內容所求得的地表巖移參數，運用MATLAB軟件對S1206工作面全采垮落法開采后地表變形值，并采用surfer軟件繪制了各種變形等值線圖。通過相關軟件對S1206工作面地表移動變形預計，得出S1206工作面的最下沉值、最大傾斜值、最大曲率、最大水平移動、最大水平變形、工作面下沉面積如表所示。地表移動工程應用最大下沉值最大傾斜值最大曲率最大水動最大水平變形下沉面積4500mm20mm/m0.14mm/m31100mm11mm/m729349m2根據余吾煤業(yè)上覆巖層的特點及試采工作面地表移動觀測研究的成果礦井工作面預計下沉等值線圖礦井工作面預計下沉等值線圖其它安全保障體系其它安全保障體系其它安全保障體系其它安全保障體系技術成果及工程應用5技術成果及工程應用5技術成果[1]高保彬,王曉蕾,朱明禮,周建偉.復合頂板高瓦斯厚煤層綜放工作面覆巖“兩帶”動態(tài)發(fā)

育特征[J].巖石力學與工程學報,2012,S1:3444-3451.[2]高保彬,李林,李回貴,于水軍.綜合物探技術在礦井工作面底板含水構造探測中的應用[J].中國安全生產科學技術,2014,07:87-92.[3]高保彬,劉云鵬,潘家宇,袁恬.水體下采煤中導水裂隙帶高度的探測與分析[J].巖石力學與工程學報,2014,S1:3384-3390.[4]高保彬,王曉蕾,李回貴,孫曉艷,劉云鵬.水體下綜放開采可行性分析[J].水資源與水工程學報,2013,01:35-39+44.[5]高保彬,高佳佳,袁東升.基于UDEC的大采高覆巖破裂的模擬與分析[J].湖南科技大學學報(自然科學版),2013,02:1-6.[6]高保彬,劉云鵬,袁東升.下保護層開采上覆煤巖卸壓增透機理研究與應用[J].煤炭科學技術,2013,07:67-70+74.[7]高保彬,李回貴,王洪磊.UDEC下保護層開采裂隙演化及瓦斯?jié)B流規(guī)律[J].河南理工大學學報(自然科學版),2013,05:518-522.[8]高保彬,李回貴,于水軍.改進的灰色馬爾可夫模型在采煤工作面涌水量預測中的應用[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2013,04:73-76+113.技術成果[1]高保彬,王曉蕾,朱明禮,周建偉.復合頂板高瓦斯用戶使用證明用戶使用證明經濟社會效益分析經濟社會效益分析創(chuàng)新點及技術結論6創(chuàng)新點及技術結論6主要研究成果及創(chuàng)新點1）建立了采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法。2）建立了采場覆巖內裂隙發(fā)育高度預測模型。3）獲得了礦區(qū)地表移動規(guī)律角量參數，并建立了地表移動變形預測模型。4）建立了回采工作面區(qū)段保護煤柱合理尺寸預測模型。主要研究成果及創(chuàng)新點1）建立了采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四項目研究的技術結論1）通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測工作面回采過程中空間與時間上的覆巖內裂隙四維動態(tài)發(fā)育規(guī)律。2）綜合考慮礦井工程地質、水文地質特征、圍巖分類、綜放開采礦壓、地表移動規(guī)律、回采工藝等采場覆巖內裂隙發(fā)育高度的影響因素，提出針對余吾煤業(yè)地質采礦等條件下的裂隙發(fā)育高度預測模型。3）通過調查和分析余吾煤業(yè)礦區(qū)已回采工作面地質礦層賦存條件、覆層物理力學性質、環(huán)境破壞程度以及地表建筑物損害情況，以及實測地表沉陷觀測數據，計算得到符合余吾煤業(yè)礦區(qū)地表移動角量參數的數據庫，并得到地表移動變形規(guī)律預測模型。4）根據區(qū)段煤柱寬度理論研究，現(xiàn)場經驗，數值模擬研究分別得到余吾煤業(yè)地質開采條件下區(qū)段保護煤柱尺寸與開采深度、開采高度、工作面推進長度、工作面長度以及綜合各種因素之間的關系，并分析得到區(qū)段保護煤柱合理尺寸的預測模型。項目研究的技術結論1）通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙匯報完畢！匯報完畢！一切學科本質上應該從心智啟迪時開始?！R梭人們常犯最大的錯誤，是對陌生人太客氣，而對親密的人太苛刻，把這個壞習慣改過來，天下太平。你目前所擁有的都將隨著你的死亡而成為他人的，那為何不現(xiàn)在就樂施給真正需要的人呢？欲為諸佛龍象，先做眾生馬牛。討厭一個人，但卻又能發(fā)覺他的優(yōu)點好處，像這樣子有修養(yǎng)的人，天下真是太少了。知者不惑，仁者不憂，勇者不懼?！墩撜Z》被朋友傷害了和被陌生人傷了其實是一樣的，別懷疑友情，人家不欠你的，但要提防背叛你的人。每天多做一點，并堅持下去。一日不讀口生，一日不寫手生。懦弱的人只會裹足不前，莽撞的人只能引為燒身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。生命力的意義在于拚搏，因為世界本身就是一個競技場。先淡后濃，先疏后密，先遠后近，交友之道也。身體健康，學習進步！一切學科本質上應該從心智啟迪時開始?！R梭身體健康，水體下復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術及應用水體下復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術及應用提綱一、項目背景、來源二、采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法三、采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型四、復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系五、技術成果及工程應用六、創(chuàng)新點及技術結論提綱一、項目背景、來源項目背景、來源1項目背景、來源1

水體下采煤技術關鍵為導水裂縫帶不波及含水層突水水源隔水關鍵層天然構造采動裂隙突水通道項目背景、來源水體下采煤技術關鍵為導水裂縫帶不波及含水層突水水源隔水關

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源

目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源存在問題鉆孔工程量大；工農關系難處理；探測裂隙書目少；目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法項目背景、來源存在問題

采動裂隙直接導通含水層突水實例

例如：廣東興寧大興煤礦，下層煤開采時，采動裂隙擴展破壞了上層煤開采所留設的防水煤柱，導致特大突水，死亡123人。地表水或含水層上工作面下工作面煤柱采動裂隙采動裂隙直接導通含水層突水實例例如：廣

2000~2007年煤礦重特大突水死亡事故年份事故次數死亡及失蹤人數20009982001381762002933872003924242004612542005104593200638267200738423總計47326222000~2007年煤礦重特大突水死亡事故年份事故次數死亡

地表水體下采煤特征突水水源隔水關鍵層天然構造采動裂隙突水通道水體底面與煤層之間應有相應厚度的隔水關鍵層，才能實現(xiàn)水體下安全采煤，如果隔水層較差，開采上覆巖層變形和破壞后形成的“兩帶”高度對安全生產影響重大，一旦導水裂隙帶波及水體，水體將成為開采工作面的直接充水水源，增加礦井的排水壓力，甚至造成突水淹井事故。地表水體下采煤特征突水水源隔水關鍵層天采突水通道水體底面采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法2采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律的四維探測方法2通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測工作面在開采前、開采中、開采后、穩(wěn)定后的覆巖裂隙發(fā)育的時空上的動態(tài)規(guī)律。四維探測法概念四維探測法通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測試驗工作面概況富水區(qū)富水區(qū)警戒線富水區(qū)地表河流切眼傾斜長300.21m，煤層平均厚度5.99m。工作面采用走向長壁、后退式大采高低位放頂煤全部垮落式綜合機械化采煤法。S1202工作面布置平面圖試驗工作面概況富水區(qū)富水區(qū)警戒線富水區(qū)地表河流切眼傾鉆場布置狀況（1）三鉆孔和巷道水平方向為35°（仰角），和巷道中心線夾角分別為90°、49°、31°；（2）鉆孔長度均為182m，進入煤層頂板垂直深度為100m；（3）孔口開口位置布置在巷道偏向工作面的頂板位置；（4）和巷道中心線夾角為90°的鉆孔需要全段地質取芯，詳細記錄及蠟封；（5）成孔直徑為113mm，若不具備條件至少應該在91mm之上。（6）本工作面的打鉆時間為工作面裝備完畢，準備回采前（鉆場距離工作面內切眼130m），否則鉆場前移至采動影響區(qū)域之外。鉆場布置狀況（1）三鉆孔和巷道水平方向為35°（仰角），和巷開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.通過鉆孔軌跡測量儀、鉆孔電視系統(tǒng)以及雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)觀測工作面在開采前、開采中、開采后、穩(wěn)定后的覆巖裂隙發(fā)育的時空上的動態(tài)規(guī)律。裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系一日不讀口生，一日不寫手生。5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.目前覆巖裂隙發(fā)育主要探測方法每天多做一點，并堅持下去。10~13m32~37m40~43m50~53m53~5665~68m（2）當工作面推進至55m時，下位亞關鍵層垮落而主關鍵層未垮落，采空區(qū)內部孔裂隙度最高。地表水體下采煤特征冒落帶在垂直方向上則在31.現(xiàn)有經驗公式及存在問題利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。開采層S1202回風順槽S1202進風順槽模擬觀測過程5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此5開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、技術原理示意圖開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程技術原理示意圖開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色裂隙圈開采層S1202回風順槽S1202進風順槽利用數字全景鉆孔彩色電視觀測系統(tǒng)、雙端封堵壓水側漏系統(tǒng)、鉆孔軌跡測量儀系統(tǒng)，不僅能夠準確把握覆巖破壞高度，而且可以對采動覆巖的裂隙產狀、裂隙寬度等參數進行探測并定量化的數字化處理，且能夠提供裂隙參數的計算、統(tǒng)計與分析。模擬觀測過程裂隙圈開采層S1202S1202利用數字全景鉆孔彩色電視觀測分段注水部分觀測數據注水量前后明顯增多，說明鉆孔內部已經產生了較多的裂隙；數據表顯示的注水量在20米與25米之間產生了較大的變化，說明此處可能是采空區(qū)上部與聯(lián)絡巷的分界點；在40米到55米之間的注水量最大，且相差甚小，而過了54.5-55.5米后注水量明顯下降，說明冒落帶與裂隙帶的分界點可能就在此54.5-55.5米左右。冒落帶在垂直方向上則在31.26-31.83之間；在通孔的過程中，當通到50米左右時會有水流下，可能在50米產生了坍塌，堵住了水流，說明在50米處鉆孔變化比較嚴重，且注水量此處也比較高，說明此處的裂隙比較密集；原巖注水試驗直觀圖動態(tài)注水試驗直觀圖分段注水部分觀測數據注水量前后明顯增多，說明鉆孔內部已經產生鉆孔電視部分觀測圖10~13m32~37m40~43m50~53m53~5665~68m55m65~68m70~76m78~80m85~88m鉆孔電視部分觀測圖10~13m3鉆孔電視觀測部分數據分析在所統(tǒng)計的59條裂縫中，傾角小于30°的裂隙占12%，傾角為30°-39°的裂隙占11%，傾角為40°～49°的裂隙占34%，傾角為

50°～59°的裂隙占

16%，傾角為

60°～69°的裂隙占

18%，傾角為

70°～79°的裂隙占

5%，傾角為80°～90°的裂隙占

4%。在所統(tǒng)計的59條裂縫中，裂隙的寬度主要為小于20mm的，其中小于20mm的裂隙占總數的69%，20-25mm的占總數的12%，25-30mm的占總數的9%，30-35mm為6%，35-50mm的為4%。鉆孔電視觀測部分數據分析在所統(tǒng)計的59條裂縫中，傾角小于30采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型3采場覆巖內裂隙動態(tài)發(fā)育高度預測模型3現(xiàn)有經驗公式及存在問題目前并沒有相關的綜放開采覆巖裂隙帶計算公式，且經驗公式中往往都用誤差(±3~8m)的形式來反映所在條件下的不確定情況，這本身就存在著一個誤差問題，其原因就在于我國地質條件差異大，覆巖分類不細，巖體結構特征，工作面生產技術條件等沒有完全反映在預計公式中，加之受當時觀測手段和觀測方法的影響，因而，此法往往只能作為解決實際問題的參考?，F(xiàn)有經驗公式及存在問題目前并沒有相關的綜放開采覆巖裂隙帶計算相似模擬模型設計直接頂垮落老頂垮落后裂隙分布相似模擬模型設計直接頂垮落老頂垮落后裂隙分布工作面推進90m工作面推進170m工作面推進210m工作面推進300m裂隙的平面分布曲線工作面推進90m工作面推進170m工作面推進210m工作面推相似模擬結果分析（1）當工作面推進20m時，采空區(qū)上方直接頂垮落，此時采空區(qū)內部孔裂隙度最高。（2）當工作面推進至55m

時，下位亞關鍵層垮落而主關鍵層未垮落，采空區(qū)內部孔裂隙度最高。（3）工作面繼續(xù)推進至100m

時，上位主、亞關鍵層全部垮落，采空區(qū)中部被壓實，采空區(qū)中部孔隙度開始變小。（4）

當工作面推進至120m時，采空區(qū)內部壓實程度進一步增加，采空區(qū)中部裂隙度增量逐漸降低，但是，采空區(qū)靠近工作面煤壁側和靠近開切眼側受邊界懸頂與支架的支撐作用，出現(xiàn)裂隙度增量區(qū)。相似模擬結果分析（1）當工作面推進20m時，采空區(qū)上方相似模擬破斷裂隙分布規(guī)律覆巖裂隙密度分布規(guī)律孔隙度和應力分布及其演化相似模擬破斷裂隙分布規(guī)律覆巖裂隙密度分布規(guī)律孔隙度和應力分布結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙寬度與裂隙比例關系。裂隙寬度與裂隙比例關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙寬度與裂隙比裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法，得到裂隙動態(tài)發(fā)育狀況與鉆孔深度關系。采動前采動后裂隙發(fā)育與鉆孔深度關系結合四維探測結果以及相似模擬試驗等方法復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系4復合頂板厚煤層綜放安全開采關鍵技術和安全保障體系4S1202工作面開始回采時，在S1202工作面上布置三條觀測線，即兩條走向線和一條傾向線地表移動特征S1202工作面開始回采時，在S1202工作面上布置三條觀測主要觀測站情況地表裂縫示意圖觀測點埋深情況2010年12月21日開始至2012年7月4日兩年時間內，分別對走向觀測線和傾向觀測線進行了15次的觀測，獲取了相對較完善的地表移動變形觀測數據，為地表移動變形規(guī)律的分析和地表移動變形參數的獲取提供了必要的數據保障。主要觀測站情況地表裂縫示意圖觀測點埋深情況2010年12月2主要觀測站情況名稱走向（°）下山（°）上山（°）綜合移動角687074移動角707278綜合邊界角657076邊界角677379充分采動角65最大下沉角85開采影響傳播角90°－0.7煤層傾角

拐點偏距－0.1開采邊界采高

地表移動角值參數反映了地下開采對地表移動的影響程度、大小及范圍。角值參數與開采方法、巖石物理力學性質、煤層傾角、開采厚度、開采深度、采動次數、采空區(qū)尺寸大小、地形、地貌及松散層厚度等有關。根據實測數據分析和計算，綜合移動角、綜合邊界角、考慮松散層移動角（按45°計算）的移動角和邊界角、開采影響傳播角及拐點偏距的計算結果。主要觀測站情況名稱走向（°）下山（°）上山（°）綜合移動角6根據余吾煤業(yè)上覆巖層的特點及試采工作面地表移動觀測研究的成果，參考周邊礦井的經驗，本次預計采用概率積分法、MATLAB、suffer進行。依據河區(qū)首采工作面的開采范圍、傾角變化、煤層實際厚度等情況，按上節(jié)內容所求得的地表巖移參數，運用MATLAB軟件對S1206工作面全采垮落法開采后地表變形值，并采用surfer軟件繪制了各種變形等值線圖。通過相關軟件對S1206工作面地表移動變形預計，得出S1206工作面的最下沉值、最大傾斜值、最大曲率、最大水平移動、最大水平變形、工作面下沉面積如表所示。地表移動工程應用最大下沉值最大傾斜值最大曲率最大水動最大水平變形下沉面積4500mm20mm/m0.14mm/m31100mm11mm/m729349m2根據余吾煤業(yè)上覆巖層的特點及試采工作面地表移動觀測研究的成果礦井工作面預計下沉等值線圖礦井工作面預計下沉等值線圖其它安全保障體系其它安全保障體系其它安全保障體系其它安全保障體系技術成果及工程應用5技術成果及工程應用5技術成果[1]高保彬,王曉蕾,朱明禮,周建偉.復合頂板高瓦斯厚煤層綜放工作面覆巖“兩帶”動態(tài)發(fā)

育特征[J].巖石力學與工程學報,2012,S1:3444-3451.[2]高保彬,李林,李回貴,于水軍.綜合物探技術在礦井工作面底板含水構造探測中的應用