房柱式开采残煤复采顶底板应力分布规律的数值模拟研究

以山西晋城市西河煤矿残煤资源长壁法复采工程为背景，建立房柱式残煤长壁复采的三维有限元模型，采用有限元模拟了残煤复采过程并计算顶底板应力分布。结果表明：房柱式残煤复采过程中顶底板应力增高区较整装煤层综采增加5～10m，工作面通过空巷时顶底板应力突然增加1．5～2．5倍，对支护设备影响较大。采出面积比越小、煤柱面积越小则顶底板应力的变化率越大。揭示了房柱式残煤复采过程中的矿压显现规律，对相似条件下的残煤复采具有指导意义。

深部机头硐室锚注和底板卸压联合支护技术研究

新庄煤矿胶带暗斜井沿煤层布置,暗斜井内铺设强力胶带输送机,第二部机头硐室变形破坏明显。研究该硐室锚注加固和底板卸压技术,对于硐室围岩的长期稳定具有重要的现实意义。基于硐室工程地质条件,采用理论分析、数值计算和现场工业性试验进行系统研究,研究结果表明:(1)硐室围岩岩性差,受井筒保护煤柱固定支承压力的作用,硐室围岩应力高、围岩有效载荷系数较大,造成硐室底臌和围岩变形破坏严重。(2)与卸压前相比,硐室底板开挖卸压槽以后,明显降低了硐室底板围岩铅垂应力和两帮围岩水平应力,而硐室顶板围岩铅垂应力、两帮水平位移量基本保持不变,所以底板卸压槽有利于硐室围岩的长期稳定。变形严重的机头硐室采用锚(索)网喷联合支护翻修以后,底板开挖卸压槽,硐室顶板、两帮采用注浆锚杆注浆,且两帮、底板(含卸压槽)采用锚索束注浆。项目实施以后硐室围岩处于稳定状态,现场工业性试验取得了成功。

浅埋房采区下近距离煤层开采动载矿压机理

浅埋煤层工作面房采区下开采易发动载矿压甚至压架等灾害事故。以石圪台矿31201综采工作面典型房采煤柱下动载矿压的案例为基础,采用现场实测、理论分析、数值模拟和物理模拟手段对此类动载矿压发生的机理进行深入研究。研究结果表明:房采煤柱较集中煤柱更易失稳破坏;在下煤层采动和超前支承压力的影响下,房采煤柱突然大范围的失稳破坏会导致其上方关键层发生超前断裂,关键块体的逆向回转将过大的覆岩载荷传递至下方岩层结构,最终导致下位关键块体发生滑落失稳,这是造成工作面发生强烈动载矿压的根本原因。针对易发此类动载矿压的条件,从阻止或转移上覆岩层载荷的角度提出几点针对性的防治措施,其有效性和实用性得到了31201工作面后续安全开采的证实。

房式开采煤柱回收时地表移动模拟研究

许村煤矿即将布置的工作面是为回收旧房式开采所遗留的煤柱,条件比较复杂。运用有限差分软件FLAC3D模拟分析了在回收煤柱时所引起的地表移动过程,通过提取和分析数据,得出最大下沉点位于采空区中心上方的地表处,最大下沉量为120mm,煤柱全部回收时所引起的地表移动范围为736m×610m,因此,在修建地面构筑物时,应尽量避免在此地表移动范围之内。

条带式开采回收部分防水煤柱主要参数确定

合理回收防水煤柱内的煤炭资源,对于增加整个矿井的煤炭资源采出率和提高经济效益具有重要意义。介绍了平煤股份十三矿在己15,17-11011工作面采用条带式开采,实现对防水煤柱内的部分煤炭资源进行回收的技术,对条带式开采煤房和煤柱宽度参数的确定进行了研究。

厚煤层小煤柱沿空掘巷临空侧硐室治理技术

同煤国电同忻煤矿是一座千万吨级的现代化矿井,为提高煤炭资源回收率,延长矿井服务年限,引入小煤柱工作面开采技术。8305工作面是现阶段正在掘进布置的小煤柱工作面之一,其正在掘进的5305回风巷采用沿空掘巷技术,与已采8307工作面的5307回风巷间留设煤柱仅6 m,且在该小煤柱的采空区侧存在长×宽×高为5 m×5 m×3.6 m的临空调车硐室(以下简称临空硐室)。为防止5305巷在沿空掘巷过程中遇到该临空硐室时与采空区导通,造成积水及瓦斯、CO、H2S等有害气体的涌出,以及8307采空区遗煤的自然发火。决定对5307巷煤柱侧临空硐室采用钻孔探测定位、注浆填充治理、砌15 m混凝土墙的方式进行治理。治理后提高了煤柱及巷道的安全系数,未出现设想中的隐患迹象,治理效果达到预期目的。

留小煤柱沿空掘巷过采空区绞车硐室技术

为提高采煤工作面煤炭回收率,利用小煤柱在煤体内压力分布特点,对掘进沿空支护技术、通过采空区绞车硐室段掘护技术及瓦斯治理技术和"一通三防"设施施工工艺进行研究,成功解决了正利煤业14~(-1)105轨道巷掘进工作面过采空区绞车硐室的难题,为以后遇此类难题,提供了借鉴经验。

复杂条件下小煤柱工作面硐室围岩控制技术应用

虎龙沟煤矿81511小煤柱工作面绞车硐室施工时,位于81501采空区侧煤柱预留难度大、围岩破碎严重、支护效果差、有害气体涌出量大,提出了“安装柔性充填袋+注浆+柔模浇筑”等联合控制技术。应用效果表明,采取联合支护技术后,控制了绞车硐室围岩变形,杜绝了采空区内有害气体向硐室内涌入现象,取得了显著应用成效。

运输石门上覆保护煤柱的开采技术与实践分析

文章介绍了在盘区运输石门上覆近层间距煤层的工作面布置方法及开采技术,同时对开车期间的矿压显现、周期来压强度、步距进行观测和总结分析。通过对下伏865轨道及皮带运输石门采用U29拱型棚和单体柱的加强支护,实现了安全开采,为类似条件下安全开采大巷上覆煤柱提供借鉴经验和科学依据,为提高老矿煤炭资源回收率,延长矿井服务年限拓宽了思路,提供了新的方法。

小煤柱沿空掘巷过邻空硐室段巷道综合治理技术

针对小煤柱沿空掘巷过邻空硐室段巷道治理问题,以中煤塔山煤矿30517工作面回风巷掘进为例,针对性提出了综合治理技术措施,现场采用了加强支护、注浆充填或注浆加固煤柱、辅助强化支护等技术手段,成功解决了承压、治气、防水问题,实现了巷道安全施工,验证了技术方案的可行性,为类似条件下工程施工提供了实践经验。