白音华露天矿条形开采压坡剩余煤柱开采研究

为了研究白音华露天煤矿条形开采压坡剩余煤柱的可行性,基于分区开采和横采控制开采技术,提出了3^(#)煤组条区开采方案和条形开采压坡剩余煤柱开采方案,并对回收资源量作出了经济效益评价。结果表明:3^(#)煤组第一条区开采时,进行3^(#)煤组拉沟降深,内排压3-1^(#)煤底板及时回填;第二条区开采时,南侧3-1^(#)煤底板预留5 m宽煤柱,可将第二条区南侧煤柱中的3-2^(#)煤回收采出;在边坡实时监测安全的前提下,每开采1个条区可以采出3-2^(#)煤约6万t,创收经济效益约1800万元。

叠加扰动下剩余煤柱应力演化特征分析

针对采掘叠加应力作用下,由于支护时机不合理导致回撤通道围岩灾变失稳问题频繁发生严重影响综采设备安全高效回撤的技术难题,以棋盘井煤矿I030901工作面回撤通道为研究背景,将剩余煤柱应力演化的五个阶段建立剩余煤柱力学模型,将实测参数带入公式后理论确定了叠加应力的起始扰动范围为102.48m。在此基础上,建立FLAC^(3D)数值计算模型反演了工作面前方应力传播规律及剩余煤柱上方垂直应力的叠加影响机制。考虑到作业工序及生产条件影响取富裕系数为1.5,最终确定剩余煤柱宽度小于150m之前,需要对回撤通道完成超前加固。现场实测结果表明,超前应力影响范围为100m左右,模拟结果与理论计算结果具有一致性。

锦瑞煤业井下剩余煤柱综采工艺研究

为了解决锦瑞煤业8210综采面剩余煤柱回收率低、煤炭资源浪费量大、严重影响综采经济性的现状,提出了壁式一次采全高旺格维利采煤法和混合快速综采技术相结合的方案。该综采技术方案使煤矿井下剩余煤柱的回采率提升了87%,综采作业效率提升了17.6%。该法目前已得到了广泛的应用。

矿井剩余煤柱退采方案比较

为保证矿井后期剩余煤柱的回采及最大限度回收剩余煤炭资源为原则,同时秉承矿井高产高效标准编制了两套矿井剩余煤柱回采方案。通过工程量投入、回采难易程度、服务年限及经济分析等综合因素比较,确定了合理回采方案,满足了矿井正常接替需要,取得了社会和经济效益双稳定。

工作面贯通前矿压调整时剩余煤柱稳定性分析

为避免工作面贯通及回撤过程中顶板再次来压,保证回撤通道围岩稳定,首先分析贯通前不同矿压调整措施的适用条件,在此基础上建立末采剩余煤柱力学分析模型,求解得出煤柱临界宽度与围岩赋存条件及物理力学参数、工程相关参数及末采基本顶破坏形式等相关参数的函数关系式。经过分析发现,基本顶断裂位置、工作面埋深、岩层性质以及采煤高度等对末采阶段巷道围岩稳定性控制起到关键作用,在贯通前采取矿压调整,特别需要进行停采调整时,应对上述主要影响因素给予充分考虑,保证停采过程中煤柱稳定性。

采空区下工作面末采期回撤通道围岩应力分布规律

针对万利一矿采空区下工作面末采期双回撤通道矿压显现的现象,采用相似模拟和数理分析手段,研究了末采期顶板结构演化规律,建立了末采期回撤通道围岩力学模型,分析了回撤通道围岩应力演化机理。结果表明:(1)两层煤间隔58 m,下层煤开采基本不改变上层煤覆岩裂隙带和垮落带高度,但使垮落带向下垮落程度增加和裂隙带岩层间裂隙宽度增加;(2)末采期工作面超前支承压力会发生应力转移,剩余煤柱上方应力会明显减小,超前支承压力由停采线煤柱-间隔煤柱共同承载;(3)42煤层双回撤通道工作面末采阶段停采线煤柱塑性区宽度约为4.2 m,剩余煤柱停采线侧塑性区宽度为5.5 m,剩余煤柱采空区侧塑性区宽度为6.5 m;研究成果可为采空区下回撤通道布置及应力调控提供理论依据。

预掘回撤通道稳定性机理分析及应用

分析了影响预掘回撤通道稳定性的主要因素,提出了工作面剩余煤柱力学分析模型,揭示了工作面剩余煤柱动态力学变化特征。通过数值模拟方法研究了逐步开挖条件下,回撤通道两侧煤体的应力响应特征,发现回采末期回撤通道两侧煤柱存在明显的应力转移现象;数值模拟得到工作面剩余煤柱应力变化趋势与理论预测值有较好的吻合。采用应力测试技术对煤壁应力和垛式支架载荷进行了现场监测,应力监测结果与理论预测以及数值模拟结果具有一致性。采用多种手段对预掘回撤通道应用所涉及的力学作用机理进行深入的剖析。