极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论与物理模拟

伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。

极近距离薄煤层同采工作面的时空关系

针对鸡西矿区极近距离薄煤层下层工作面顶板管理问题,研究同采工作面时空关系。根据正阳煤矿地质资料,利用ANSYS软件建立数值模型,分析27-1#和27-2#同采工作面前、后方支承压力的分布规律。运用SPSS软件对现场工业实验数据进行多元统计分析,得到极近距离薄煤层同采工作面时空关系回归方程及错距计算公式。结果表明:27-1#和27-2#同采工作面前方4～8 m内支承压力急剧增长,在工作面控顶区1～2 m内支承压力降至最低;下煤层工作面应力峰值出现在上煤层峰值前方。两煤层按错距计算公式设计,将下煤层工作面处于上煤层工作面开采所形成的减压区内可实现同采。该研究对极近距离薄煤层的安全高效开采具有借鉴意义。

近距离“三软”薄煤群各煤层巷道围岩控制研究

近距离"三软"薄煤层群各煤层回采巷道围岩控制一直是叙永和威鑫两煤矿难题,给矿井安全生产带来了诸多威胁。为了解决这一问题,采用系统的研究方法,对原有架棚支护破坏的机理及类型进行了分析,同时,对C19、C20、C24煤回采巷道提出了不同的支护方案。通过工业性试验表明,各煤层采用不同的联合支护,能较好地控制顶底板的相对移近量,C24煤较其他煤层更易于支护,C20煤联合支护中,锚网与棚子间的耦合性还应增强。

钻采极薄保护层上覆煤层渗透率演化规律研究

通过数值分析方法及现场工业试验等手段,对钻采近距离极薄保护层上覆煤层渗透率变化规律进行研究,得出钻采极薄下保护层上覆煤岩层渗透率分布特征、被保护煤层渗透变化规律等。研究成果对极薄保护层开采及卸压瓦斯抽采参数优化等具有一定的指导意义。

近距离下位薄煤层工作面支架压力增大规律分析

为掌握近距离下位薄煤层工作面矿压随基岩厚度、松散层厚度、采高等因素变化的规律,在液压支架上安装了KBJ-60Ⅲ-1型综采工作面矿压监测仪器,对工作面支架工作阻力进行现场实测。依据所采集的数据对支架初撑力、时间加权平均阻力、循环末阻力,工作面来压步距和动载系数等基本矿压参数进行了分析,观测到近距离下位薄煤层44305工作面在推进过程中5次支架受压较大情况,并分析了压力增大的原因。对近距离下位薄煤层工作面支架工作阻力设计以及顶板控制有重大意义。

急倾斜近距离复合薄煤层合层开采实践

通过对李子垭煤矿急倾斜近距离复合薄煤层5102工作面开采条件及难度进行全面分析,结合国内急倾斜薄煤层和近距离复合煤层综合机械化开采实践经验,制定了针对5102工作面合层高效开采的技术方案,总结了急倾斜近距离复合薄煤层开采的实践经验,减少了煤炭资源浪费,为类似条件煤层开采积累了宝贵技术经验。

极近距离薄煤层工作面液压支架设计与应用

以宝欣矿3#煤层综采工作面为研究背景,根据极近距离破碎顶板的实际开采条件,构建了支架受力力学模型,通过理论分析确定支架支护强度不低于0.65 MPa,确定了支架结构形式为两柱掩护式。设计了ZY5400/08/17型强力掩护式液压支架。应用效果表明,支架支护参数设计合理,运行姿态良好,工作面顶板岩层得到了有效控制,可以满足极近距离破碎顶板工作面安全支护要求。

近距离薄煤层群开采技术方案综合评价

为合理有效的开采出煤炭资源,采用UDEC数值模拟软件对枣庄泉上煤矿三采区近距离16,17煤层开采方案进行了比较,从岩石的抗拉破坏强度,裂隙发育程度和导水裂缝带高度及底板破坏深度方面综合评价了泉上煤矿在采用单一煤层开采和联合开采16,17煤层时的采动破坏情况,为矿井选择合理的开采方案提供了理论依据。

七台河新立矿近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术

文章以七台河新立矿区为背景,采用顶板高位近水平长钻孔瓦斯抽采技术,构建了新立矿区近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术体系,并在邻近层卸压瓦斯抽采技术原理分析的基础上,运用UDEC4.0数值模拟软件计算得出采空区冒落带和裂隙带高度为6～8m和18～20m。抽采结果表明,顶板高位钻孔组瓦斯抽采技术治理瓦斯效果明显,上隅角瓦斯体积分数稳定在0.8%以下,且钻孔抽采瓦斯体积分数达55%以上,抽采量达50m3/min以上,实现煤与瓦斯安全高效共采。

极近距离煤层开采下煤层采场顶板破断规律

以叙永一矿极近距离薄煤层开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,提出了煤层群开采层间距的划分方法;并利用顶板岩梁理论推导了C20煤层直接顶断裂步距表达式;研究揭示了极近距离煤层工作面采场顶板破断规律;利用现场实测矿压数据较好地验证了理论分析和数值模拟结果。研究结果可以为极近距离煤层开采安全高效开采提供参考。

采空区下薄煤层综采工作面护巷煤柱合理宽度研究

为研究近距离浅埋煤层群下部薄煤层回采过程中护巷煤柱的宽度,以凉水井矿431盘区工作面护巷煤柱为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了不同煤柱宽度对煤柱稳定性的影响,为类似开采条件下的煤柱留设提供了参考。

极近距离煤层采空区下巷道支护技术研究

针对极近距离(薄夹矸)煤层开采,下煤层巷道顶板破碎难支护的问题,以南屯煤矿93下12工作面地质条件为背景,通过理论分析,研究了采空区薄夹矸下巷道桁架锚杆支护方式,得到了满足巷道支护要求的桁架锚杆支护系统参数;运用FLAC3D数值模拟,建立不同预应力桁架锚杆及普通锚杆支护模型,对比分析了桁架锚杆支护系统预应力的合理值及其支护效果。研究结果表明,当桁架锚杆支护系统预应力增至4t后,薄夹矸破碎巷道顶板下沉量趋于稳定,最大下沉量仅32mm,明显小于普通的锚杆、锚索支护方式。因此,高预应力桁架锚杆支护可有效控制破碎薄夹矸巷道顶板的失稳变形,提高顶板岩层的稳定性。

急倾斜近距离薄煤层群组露天开采研究

为了解决国内部分区域急倾斜、近距离、薄煤层选采困难、经济效益差等问题,结合具体矿区实际情况,提出了不同的开采方案,并对采煤方法进行了探究。结果表明,选用合理的开采方案及采煤方法能够显著地提高回采率和减少矸石混入,并有利于矿区生产的合理安排,提高经济效益。

极近距离煤层群下层煤回采巷道复合支护技术研究

为解决极近距离煤层群下层煤回采巷道支护难题,以山西省中阳荣欣焦化有限公司高家庄煤矿3号煤层为研究对象,对极近距离煤层群下层煤巷道支护技术进行了研究。通过现场观测和理论分析,在下层煤回采巷道采用复合支护方式,使围岩压力显现得到控制,有效减低支护成本,为安全生产工作提供有力保障,为类似矿井条件下极近距离煤层群开采支护提供参考。

“三软”近距离薄煤层穿层回采技术的实践

针对双龙矿业公司衰老矿井和煤层赋存实际情况,进行工程地质和围岩应力调查研究,在论证分析的基础上,提出了"三软"近距离薄煤层穿层回采优化方案,借助于完善的安全技术措施,在实践中取得了良好的技术经济效益,并实现了安全生产。

ZYB4400型液压支架在近距离薄煤层工作面适应性分析

分析了煤峪口矿14号层408盘区近距离薄煤层工作面顶板及上覆11号、12号合并层采空区冒落情况分析,计算了408区采用ZYB4400/8.5/18液压支架载荷及支护强度,实测了支架载荷及支护强度,分析验证了ZYB4400/8.5/18液压支架在14号层408盘区近距离薄煤层工作面采场的支撑能力。

极近距离极薄煤层软顶控制技术优化

针对小河嘴煤矿-1212(21)工作面原支护条件下存在顶板漏矸、支架接顶效果差等问题,考虑到围岩-支架作用机理,发现直接顶的完整程度是决定"煤壁-支架-采空区已冒落矸石"组合支承体系的关键,提出破碎顶板应采取良好的护顶措施。因此,在原支护基础上提出极近距离极薄煤层爬底式综采工作面铺钢丝网技术。通过分析铺钢丝网前后的支承压力,发现在加铺钢丝网后,工作面支架阻力得到了提升,煤壁支撑压力减小。采用FLAC3D数值模拟做进一步分析,结果表明:随着工作面的推进,煤壁顶板应力逐渐向铺钢丝网工作面顶板转移。最后,成功将铺钢丝网技术进行了现场应用,支架接顶效果明显好转,煤壁片帮现象得到改善,顶板漏矸得到了有效控制。

极近距离薄煤层同采工作面覆岩移动规律研究

应用FLAC3D建立数值力学模型,通过研究极近距离薄煤层同采时,在上、下层工作面不同错距时,工作面覆岩位移场、塑性区及应力场的变化,并揭示其应力传递规律,并结合现场工业试验,得出合理的同采工作面错距公式.利用这一规律进行现场工程实践,取得了较好的技术经济效果.结果表明:运用建立数值力学模型及现场工业试验相结合的方法来解决极近距离薄煤层同采问题,较传统方法更可靠、更有效.数值模拟分析及工业试验相结合的方法在处理极近距离煤层开采时,值得进一步探讨和应用.

上临采空区薄煤层顶板状况与综采实践

以里彦煤矿上临采空区的17304薄煤层工作面为例,分析了近距离薄煤层群上层煤采空条件下下层煤的顶板结构,在此基础上对液压支架及配套设备进行选型,并在该工作面进行了试验,对综采设备在17304工作面的适应性及控制效果进行总结改进,最终实现了安全、高效开采。