小煤柱工作面安全开采与围岩控制技术研究

小煤柱工作面的安全性与稳定性会对整个开采作业造成直接影响,为了确保整个开采作业顺利进行,避免发生安全事故,必须加强相关内容的研讨。在概述小煤柱护巷原理基础上,依据工程实例,针对小煤柱工作面安全开采与围岩控制进行了探讨,希望对相关工作人员可以有所帮助。

岩溶陷落柱发育区安全开采防治水技术研究与实践

本文以范各庄矿2120 (4)工作面为研究对象,分别从工作面开采准备阶段、掘进阶段、工作面回采前、工作面回采期间展开研究,通过运用数值模拟、瞬变电磁、无线电坑透、微震监测等一系列先进手段,从工作面开采各阶段入手,保证工作面的安全开采。形成岩溶陷落柱发育区安全开采防治水技术理论体系,为陷落柱发育区域安全开采提供理论技术支撑。

地采矿山安全开采稳定性浅谈

社会发展进程的推进促使采矿行业得到良好发展,在矿山开采中,尤其是地下开采,安全是重点考虑要素,只有保证开采过程安全和稳定,作业现场人员的生命安全才能得到保障,促进采矿企业经济效益与社会效益的提升。因此为增强地采矿山安全开采稳定性,应该对影响矿山开采的因素合理分析,明确当前地下矿山开采中常用的方法,并结合实际开采要求,从不同角度出发,合理制定提升地采矿山安全开采稳定性的办法,提升采矿安全生产管理水平。

大型露天矿山开采边坡处安全开采技术

为提高边坡开采中结构的稳定性,以某大型露天矿山工程为例,对矿山边坡安全开采技术的规范化实施展开设计研究。采用锚杆法对边坡进行加固,根据设计需求,设计矿山边坡中的仰斜式挡墙与直立式挡墙。采用逐层爆破技术,设计边坡开采装药。建立作业现场与安全管理终端之间的通信连接,设计边坡开采安全预警。经实例检验,证明所设计方案有助于提高露天矿开采过程中边坡稳定系数,保证矿体结构的稳定性与安全性,降低开采作业中安全事故的发生。

薄基岩综放工作面安全开采可行性探究

为了探究兴隆庄煤矿巨厚松散层薄基岩综放开采安全可行性问题,以6300工作面为研究对象,通过对研究区第四系主要含隔水层富水性、底粘厚度分布和主采3煤层上覆基岩特征进行系统分析,获得该工作面底粘厚度和基岩高度分布特征,水体采动等级为Ⅱ级,该工作面可按留设防砂煤岩柱进行试采。采用类比分析和数值模拟2种方法分别获得了垮落带最大高度,对综放开采条件下保护层厚度进行了类比分析,计算了开采3煤层最大厚度8.9 m条件下所需最小安全基岩柱高度,反算了基岩柱高度48~49 m范围3煤层限厚开采的量化取值。研究结果为该工作面按防砂煤岩柱类型进行安全开采的可行性试采方案设计提供了重要参考依据。

煤矿坚硬顶板煤层安全开采技术探析

坚硬顶板煤层的开采会使采空区的悬顶面积不断增加,在工作面的四周存在较大支撑压力,未能有效进行处理就容易出现开采安全事故。通过实际工程,分析预裂成拱沿空留巷开采技术的落实要点和效益分析,期望可以提高煤矿开采的安全性。

阜阳市农灌区浅层地下水安全开采量评价

针对阜阳市农灌区水文地质条件和浅层地下水运动特点,建立区域浅层地下水多年调节计算模型,通过调节地下水开采量使调节计算末期地下水位埋深能够恢复到起调埋深,达到多年水均衡,得到阜阳市浅层地下水安全开采系数与安全开采量。1956—2010年长系列的计算结果表明,阜阳市多年平均浅层地下水总补给量为17.856亿m3,安全开采系数为0.469,安全开采量为8.374亿m3;结合以农灌区为主的阜阳市用水过程特点,采用等比例法对浅层地下水安全开采量进行年内分配,确定了阜阳市浅层地下水的年内逐月安全开采过程。

基于工作面尺度改造的近距离厚煤层安全开采

针对下石节煤矿近距离采空区下综放工作面受冲击地压影响造成回采巷道严重变形的问题,采用理论分析方法,从工作面布置、设备对接工艺和支护参数设计角度,进行综放工作面尺度改造实践。改造技术方案包括扩面改造技术和缩面改造,并针对2种方案从动压、水、火、瓦斯等灾害危险性及经济效益方面开展了安全性和经济性对比分析。研究认为,采用扩面改造技术,重新布置后工作面倾向长度延长了72 m,其中一条巷道位于采空区下方应力降低区,可达到工作面安全生产的目的,同时兼顾提高工作面煤炭资源回收率。该研究为类似近距离厚煤层综放开采面临冲击地压问题时的工作面布局提供了一定的借鉴。

安山煤矿超长工作面安全开采及长度优化设计

基于安山煤矿5-1煤层工作面布置存在的安全和技术问题,以“技术上可行、经济上合理、安全上可靠”为基本原则,采用理论分析、3DEC三维数值模拟研究方法,分析了考虑工作面长度尺度效应的两带发育规律,并结合现场实际对比分析不同工作面布置所需工作量,得出了工作面布置合理面宽。结果表明:5-1煤层冒落带高度、裂隙带高度均小于煤层间距,随着工作面面宽的延长而增大,所需要的工作阻力越大,工作面布置面宽不宜过长。400m所需的工程量相对300m、450m工作面布置较少,受断层影响较少。采用400m工作面布置较以往270m工作面创造经济效益1.97亿元,进一步论证了工作面面宽400m的合理性。

矿山覆岩移动特征与安全开采深度

对采矿引起的矿山覆岩移动特征研究成果及工程实践进行了总结,以此为基础,就受众多因素制约的重要问题—矿山安全开采深度问题形成了几点认识与建议。

大型水体下顶水安全开采的可行性研究

在大型水体下顶水采煤,一方面要确保煤矿井下安全生产,同时要保护地表水资源不被破坏。基于峰峰矿区小屯矿的地质采矿条件,在分析与评价上覆岩层结构的基础上,选取水体下11个计算特征点,探讨上覆岩层破坏高度、防水安全煤岩柱及安全煤岩柱最小富余尺寸,绘制各类等值线图。采用概率积分法,从下沉、倾斜、水平变形和裂缝深度等方面,研究分析顶水开采后水体底部所受的采动影响。结果表明,在特定的地质采矿条件下,各工作面开采以后,上覆岩层中导水裂隙带发育的最大标高与基岩顶部之间具有较厚的岩柱,导水裂隙带不会波及到地表水体,水体底部的地表移动变形较小,不会影响到矿井安全生产,在大型水体下顶水采煤是安全可行的。

岩溶塌陷易发区地下水安全开采控制——以珠三角广花盆地城市应急水源地为例

以珠三角广花盆地城市应急水源地为例,通过野外现场抽水和室内临界水力梯度试验对比,分析了地下水安全开采的控制条件。结果显示:广花盆地的岩溶塌陷是可通过控制水位降深等方法进行防控的,当地下水开采水位降深控制在9 m以内时,可大幅度降低岩溶塌陷概率。该结果可直接作为企业进行地下水安全开采的控制性指标和政府管理部门安全管控的决策性指标。由于地质条件的差异性,在实际开采地下水过程中,不能机械地依赖单一的地下水水位降深控制指标,应根据抽水影响半径以及各地不同的临界水力坡度分地段控制地下水位降深,或者改变开采方式,以达到充分利用地下水资源的目的。建议在实际抽水期间制订突发灾害预案,加强地下水监测工作,实时掌握地下水和其他影响因素变化动态。

复杂矿井绿色安全开采体系设计探讨

信湖矿井为淮北矿区首个千米新井,开采技术条件极其复杂,因此科学先进的设计定位是确保其绿色、安全开采的关键。设计在研究现有资料的基础上,分析了煤矿建设与开采对职工健康和生命的威胁,以及排放的"三废"、共伴生资源是否利用、高能耗、岩层移动对生态环境的破坏;据此从设计源头把关,建立了绿色安全开采体系,包括回风乏热利用、煤与瓦斯共采、矿山环境恢复与治理、节能减排和围岩综合控制等关键技术,力争把信湖矿井建设为节能环保的安全高效现代化矿井。

榆树湾煤矿河流下安全开采数值分析

在分析榆树湾煤矿首采长壁工作面的水文及工程地质的基础上，运用RFPA^2D对其首采面开采分别进行走向和倾向两个数值模拟试验．试验表明，覆岩最大裂隙带的高度为92m．通过模拟表明在距工作面40-60m处的地表土层出现了不同长度的裂缝，地表裂缝未和裂隙带贯通，裂隙带与地表土层裂隙之间，在倾向模拟时和走向模拟时分别有30，18m的土层隔离带．通过进行安全分析得到了最小安全防水煤岩柱的尺寸为95m，表明数值模拟结果与工程开采实践基本一致．进一步为河流下安全开采提供了可行性．

地下水安全开采量的内涵及安全开采控制水位划定

回顾和探讨了地下水允许开采量、可持续开采量和安全开采量的概念和内涵的演变,综合考虑社会、经济、技术、资源等多方面约束,定义了安全开采量,并详细剖析了其区别于以往地下水开采资源量的内涵,从开采程度、水文地质条件、社会发展要求三方面明确"安全"的标准,提出了地下水安全开采因地制宜的思路,并且将概念延伸到相应的安全开采控制水位,实现地下水资源量预先调节,初步阐述了基于逐月调节计算的地下水安全开采控制水位划定方法。

近松散含水层下煤层安全开采分区方法研究

为对松散含水层下采煤进行安全分区,采用基于GIS的近松散含水层下煤层开采安全性评价方法,研究了某矿南六采区近松散含水层下采煤的主要影响因素,通过统计具有相似工程地质条件的矿区资料,用熵值法数学模型,确定各个因素的权重,运用GIS多元信息空间分析技术,对南六采区安全开采可行性进行分区,结果表明:在南六采区的安全可采区的Ⅰ区域布置的01工作面可以进行安全回采。实际回采过程中,该工作面顶板垮落正常,工作面顶板涌水量一般0～6m3/h,没有发生突水溃砂事件。

采空区下方厚矿体安全开采的研究与决策

利用从地质调查、理论判别、试验室内数值和相似材料模拟试验到现场多种监测手段的综合研究方法，全面地系统地研究了一具体矿山的地表下大空区下厚矿体安全开采的决策方法。分析了采空区开采后形成大空区的塌陷可能性，指出在此类矿体开采中，必须采用综合的研究方法才能既安全又最大限度地回收资源。研究探讨了各种现场监测手段的空区突然塌陷判据和影响因素，以及为提高塌陷预报精度的综合决策关系，在此种矿体的开采和几次预报地表小范围塌陷中得到了决策有效性的成功体现。

软弱风化复合顶板采动破坏规律与安全开采分析

首先分析了研究区煤矿山西组煤层剖面和水文地质特征,针对软弱风化复合结构覆岩的工程地质特征,采用工程地质力学模型实验、数值模拟计算相结合的综合研究方法,分析了煤层开采覆岩破坏规律与地表移动变形特征,计算了不同煤层采厚垮落带与导水裂隙带的发育高度,对煤层安全开采影响程度进行了评价,针对性地提出了相应的防治水措施,并经过开采验证,避免了水害发生。

国内首个450m超长综采工作面安全开采技术研究

基于神东矿区哈拉沟煤矿12上101-2综采面实践分析,对国内首个450m超长综采面矿压规律、支架工作阻力、开采中遇到的问题及措施与开采技术经济效益进行了分析总结。结果表明:工作面老顶初次来压显现呈现分时分段特征,且老顶初次来压显现强烈。工作面存在大小周期来压现象,周期来压期间沿工作面倾向压力分布呈现"三峰值W型"特征。普通采高450m超长工作面开采,两巷超前影响范围和影响程度类似于一般长度工作面。通过计算得出12上101-2工作面支架合理工作阻力为10569kN,现所采用的支架能够满足支护要求。

巨厚奥灰含水层煤系基底的安全开采技术

开滦矿区通过研究煤系基底阻水带厚度和阻水性能 ;综合探查导水通道的分布 ;有针对性制定安全技术措施 ;对深部开采条件适宜的矿井 ,实施疏水降压开采等综合配套防治技术 。