大巷煤柱回收工作面顶板控制技术研究

针对轿子山煤矿9717大巷煤柱回收综采工作面实际生产情况,综合运用现场监测、数值模拟和理论分析手段,开展大巷煤柱回收孤岛工作面矿压显现规律及控制方法研究,进行工作面预裂爆破强制放顶参数设计,并在该工作面进行工程应用,对回采期间顶板及工作面超前段回采巷道进行矿压监测,分析工作面矿压显现特征,达到保障工作面安全生产目标。研究成果将对类似地质条件下的煤柱回收工作面的回采具有一定的借鉴意义。

煤柱回收工作面支护方案及顶板控制效果分析

随着我国对煤炭需求快速增长,煤炭储采比大幅度下降,煤炭保有储量呈现明显降低趋势,作为不可再生资源,煤炭的可持续开采受到严重威胁,对煤柱进行回收是提高回采率和资源利用率的有效办法。以轿子山煤矿9717工作面为研究对象,针对大巷煤柱回收工作面顶板控制问题,运用理论分析与现场实测相结合的方法,结合大巷煤柱回收工作面支架与围岩耦合关系,确定了支架工作阻力,合理进行了工作面液压支架的选型,设计了煤柱回收工作面的顶板控制方案,分析了工作面支护效果,保障煤柱回收工作面的安全回采。研究可为类似地质条件下的煤柱回收工作面回采提供借鉴。

下沟煤矿煤柱回收工作面冲击地压防治技术

冲击地压是世界范围内井工煤矿开采遇到的严重动力灾害,对煤矿安全高效开采构成严重威胁,我国是煤矿冲击地压最严重的国家之一,彬长矿区也是冲击地压在内多种灾害叠加区域。经过多年的探索和研究,我国在冲击地压理论及预防技术和装备方面取得了一定的研究成果,冲击地压得到了一定的控制,说明目前的防治措施具有一定有效性。但是,彬长矿区冲击地压事故仍时有发生,没有得到根本遏制。因此,开展煤柱回收工作面防冲技术研究及安全高效回采关键技术研究具有重要的现实意义。通过对下沟煤矿煤柱回收工作面进行简要分析,对防冲的治理工作提出一些看法。

裕兴煤业15号煤层大巷保护煤柱回收工作面布置研究

为提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限,欲对裕兴煤业一采区大巷保护煤柱进行回收。综合运用数值模拟、理论分析及矿压监测等手段对回收工作面合理布置方式进行研究。结果表明,回风平巷与15101工作面采空区间煤柱合理宽度为4~6 m,运输平巷与15103工作面采空区拐点间距离应不小于20 m,两顺槽掘进期间表面变形量在设计允许范围内,侧面论证了巷道布置位置的合理性,对于类似煤柱的回采设计具有借鉴意义。

大煤柱回收工作面巷道支护及防治水技术研究

为提高矿井煤炭资源采收率及经济效益,降低煤炭资源损失量,本文提出对浅部的2#煤层25采区大煤柱进行回收。结合2#煤层赋存条件、煤柱特征,在煤柱工作面回采巷道与邻近采空区间留设5 m保护煤柱,回采巷道处于围岩应力降低区,为后续支护工作开展创造良好条件。结合现场条件及以往围岩支护经验,提出采用“架棚+顶锚索”方式支护围岩,并给出围岩支护参数。由于邻近采空区可能存在积水,为此,在巷道掘进期间按100~200 m间隔布置探放水钻孔,对采空区技术进行探测、疏排。经现场应用,煤柱回收工作面回采巷道围岩变形量始终在允许范围内,后续掘进及回采期间均未出现异常涌水情况。

煤柱回收工作面沿空掘巷围岩控制技术研究

为了解决孤岛煤柱回收中的巷道支护难题,以山西某矿拟回收的遗留孤岛煤柱为背景,通过数值模拟的方法对孤岛煤柱边缘两侧的应力分布、塑性区分布规律、巷道顶板上方应力分布规律等进行研究。分析了煤柱宽度为3、5、8 m时的窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形规律,确定了沿空掘巷护巷窄煤柱的合理宽度为4 m。现场应用表明,选择合理护巷窄煤柱宽度、高强度高预紧力锚杆支护技术,能够有效地控制孤岛煤柱内沿空掘巷巷道的围岩变形,实现了短壁工作面窄煤柱沿空掘巷的安全回采,技术经济效益显著。

露天矿端帮煤柱回收井工开采工作面推进方向的优化

为科学优化井工开采工作面的推进方向,保证边坡稳定的同时进一步提高煤炭采出率,以平朔矿区平面露井协采工程实践为背景,采用相似材料模拟实验的方法,研究了露天矿端帮煤柱回收过程中顺坡开采和逆坡开采对边坡变形破坏影响的差异性,构建力学模型分析了引起工作面煤壁侧垮落角小于开切眼侧垮落角的根本原因。研究结果表明,平朔矿区类似地质与采矿条件下,上覆岩层破断机制的不同,导致开切眼侧垮落角与煤壁侧的垮落角相差约7°,且顺坡开采有利于边坡稳定。基于以上结论,若采用顺坡开采方式,不但可以减小井工开采对边坡稳定的影响,还可以进一步缩小露井协采边界参数,采出更多的端帮压煤。

煤柱回收可行性分析

目前,我国内蒙古地区许多煤矿利用房式开采工艺,只采煤房不采煤柱,这必然留有大量的煤柱、顶煤及边角煤,不但使优质的煤炭资源浪费,还造成残煤自燃、地表突然塌陷等自然灾害。针对围岩条件和房式开采结果不同,提出了煤柱回收工艺及回收基本方法:以履带支架支护煤房顶板,逐排回收煤柱和顶板,然后推进支架,强迫顶板垮落,然后回收下一排煤柱。设计开发了煤柱回收的成套设备,包括连续采煤机、梭车和履带行走式液压支架。经分析指出,煤柱回收成套设备应用于煤柱回收工艺是可行的。

煤柱回收工作面过空巷技术

针对潞安王庄煤矿采区煤柱回收工作面存在过空巷巷道围岩控制困难的问题,建立了煤柱回收工作面空巷基本顶力学模型,得出当空巷宽度增大时,空巷所需的支护阻力也会随之增大;空巷支护阻力与基本顶厚度之间存在线性关系,基本顶越厚空巷所需支护阻力越大;当支架的支护阻力增加时,空巷支护阻力呈线性减小趋势。将整个工作面空巷划分为3个空巷集中区,研究了工作面过第3空巷区4条空巷时回采巷道支护、空巷围岩稳定控制技术,制定了工作面过空巷时放煤控制、两巷超前加强支护、工作面顶板管理等安全保障措施,保证了煤柱回收工作面安全回采。

房式开采煤柱回收时老顶来压步距研究

以兰兴煤矿即将布置的回收旧房式开采所遗留的煤柱2201工作面为原型建立数值计算模型,经模拟计算得出,老顶的初次来压步距为30 m,周期来压步距为12 m,周期来压步距约为初次来压步距的1/2。老顶初次来压时的断裂位置位于旧采空区靠近煤柱一侧的上方,这与正常回采时老顶初次来压时两端破坏处位于老顶两侧靠近支座处的上端不同。

连掘机煤柱回收技术探讨

针对寺河煤矿高瓦斯、高应力的特点,对工作面间煤柱和边角煤柱的回收技术进行了探讨。认为可采用连掘机布置短壁工作面进行煤柱回收,以保证煤柱回采的安全、可靠。该技术为延长矿井服务年限、保证安全生产、提高资源回采率有一定的指导意义。

基于FLAC3D的煤柱回收方案研究

针对房式开采遗留煤柱带来的采空区遗煤自燃、顶板大面积垮落等安全问题,以西部地区某矿井地质条件为依据,基于三维有限差分程序FLAC3D,对某矿42煤大巷煤柱回收三种支巷布置方式进行了研究。结果表明:(1)三种不同支巷布置方案垂直应力集中系数、顶板位移及两帮塑性区相差不大,煤柱整体均处于弹性稳定状态;(2)方案一、二在两侧煤柱回采时,均有一翼无回采煤柱,导致效率较低。因此,选择垂直大巷开支巷进行回采,即方案三。

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。

煤柱回收开采综合防治煤炭自燃技术研究及应用

通过综合分析河南煤化集团鹤煤公司三矿煤柱回收开采过程中煤炭自然发火的原因及防治技术,因地制宜采取了注入阻化剂、封堵采空区漏风、采面开区均压通风和注氮稀氧等综合治理技术,并建立了严格的监测预报制度,确保了煤柱工作面的安全掘进和回采,较好地解决了复采地区自然发火事故多发的技术难题。

李嘴孜煤矿井筒煤柱回收回填设计与应用

通过对淮南矿区李嘴孜煤矿孔井水文地质及井筒情况分析,介绍了李嘴孜煤矿孔井工广及井筒煤柱回收井筒套壁回填设计理念及思路。文章对主、副和回风井三个井筒煤柱回收井筒回填方案设计进行比选和优化,提出了井筒部分套壁回填设计,使回填效果和经济性大幅提高。该矿井主、副井井筒套壁及回填已经顺利施工完成,并成功回采工广和井筒煤柱,其将为类似矿井井筒回填煤柱回收工程提供较高的参考价值和借鉴经验。

下山采区最后块段开采与上山煤柱回收优化设计

采区进入收作阶段,最后块段与上山煤柱回收的优化设计、合理开采尤为重要。淮北矿业集团公司石台煤矿四采区的3422N工作面与上山煤柱(3422中)联合布置优化设计,连续生产,使采区收作时间提前6M以上,经济效益明显;对类似条件下的回采提供可靠的技术支持。

条采区巷道煤柱回收对地表建筑物采动影响研究

通过对高庄矿地质资料的分析,结合上覆岩层相关参数的计算及地表建筑物的现场观测,对条带开采区内集中运输巷与回风巷之间的煤柱开采后造成的地表移动变形以及对地表建筑物的影响程度进行了计算、分析和研究,并将预计结果利用MATLAB进行可视化,得到地表下沉等值线图、倾斜等值线图、水平移动等值线图、水平变形等值线图,合理解决了建筑物下压煤开采问题,为煤矿生产决策提供了理论依据。

空巷充填工艺在采区煤柱回收中的应用

采区煤柱的有效回收可以大幅度提高资源回采率,延长矿区服务年限;但采区煤柱回采范围内各类准备巷道、硐室往往较多而密集,且成巷时间较长,随着周边逐渐采空,矿压显现明显,使煤柱回收过程中围岩难以控制。文章介绍了五阳煤矿78采区煤柱工作面使用了空巷充填工艺,它有效解决了围岩控制难题,且减少了巷道漏风跑风,优化了通风系统,对提高矿井资源回收率,促进安全高效生产具有十分重要的意义。

煤柱回收矿压分析及开采技术研究

针对邵新煤矿在上下水平煤层开采结束后,就原水平运输巷道阶段保护煤柱如何最大限度地回收煤炭资源的问题,从矿压分析、巷道布置、支护及开采安全等方面进行了分析和研究,总结出一套安全可行的煤柱回收技术方案和管理经验,为矿井下阶段煤柱回收提供了依据和方法,同时对于类似矿井的煤柱回收具有参考作用。

采区巷道煤柱回收开采设计及实践

七一煤矿2006工作面为矿井第一个采区巷道煤柱回收工作面,通过合理确定工作面回采期间过各类空巷的安全技术措施,成功回收了约0.5Mt煤炭资源,为以后类似条件工作面回采提供了技术经验。