远距离下保护层开采遗留煤柱对被保护层回采的影响研究

为探究远距离下保护层开采遗留煤柱对被保护层回采效果的影响,以平顶山六矿戊_(8)煤层的戊_(8)-22310机巷和戊_(8)-32010风巷之间遗留宽度为4 m的区段煤柱和丁_(5-6)-22190工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测结合的方法,研究了煤柱影响范围、煤柱区域垂直应力分布及影响区相关参数变化规律。结果表明:宽4 m遗留煤柱的影响范围为27.3 m,极限强度为25.9 MPa,塑性区宽度为2.26 m,弹性区宽度为2.68 m;煤柱两侧工作面均回采后,其承载的最大垂直应力87.9 MPa,远超煤柱本身的承载极限;在煤柱影响范围内测得的残余瓦斯含量、压力与卸压保护区无明显差异,并均小于突出危险临界值,煤柱影响区内瓦斯得到较好释放;煤柱影响范围内未产生明显应力集中现象,遗留小煤柱对被保护效果影响较小,保护效果在倾向上有连续性,对被保护层工作面回采影响小。

倾斜煤层直角梯形巷道留巷柱式支护技术研究与应用

为保证沿空留巷工艺在松河煤矿倾斜煤层回采工作面的顺利应用,以120306回风巷留巷为技术背景,综合运用工程类比、数值模拟、现场工业性试验及矿压监测等手段,开展高强柱式巷旁支护沿空留巷技术可行性及合理参数研究。结果表明,混凝土支柱直径需大于1.2 m、布置间距小于3.0 m方可控制留巷围岩失稳破坏,高强混凝土支柱可使采空区侧顶板在其外边界处断裂,减小空巷围岩压力并提高其稳定性,将留巷表面变形量控制在较低水平,取得理想的留巷效果。

胶西北海岸带海底基岩矿床开采海水入浸防治

海底基岩矿床顶部分布着大面积的海水,开采过程中存在海水突入矿坑问题。以胶西北海岸带区域为研究背景,对矿坑涌突水的影响因素及涌水量进行分析,并提出防治措施。结果表明,自然灾害、开采活动、孔隙含水层是导致矿坑涌突水主要原因;提出了留设保安护顶矿(岩)柱,钻孔注浆,加强地表防海水入浸配套设施建设,提高井下排水系统能力,构筑防水闸门等措施。胶西北海岸带海底金矿开采时-165m标高以上设为保安护顶矿柱是安全的,北皂煤矿-200m以上设为保安护顶矿柱是安全的;海底金矿极限开采高度为-65~-87.2m,北皂煤矿极限高度为-120~-160m,可以作为整个海底矿床开采完毕后回采保安护顶矿柱时的参考依据。

界沟矿7_(2)11工作面防砂煤岩柱留设研究

在详细分析松散层底部“四含”的富水性及岩土物理性质的基础上,以界沟煤矿7_(2)11工作面为地质背景,利用FLAC3D软件建立了7_(2)煤开采的工程地质模型,研究了采动后顶板岩层位移、应力及塑性区变化规律。按数值分析法、规程法和实测类比法确定了留设的防砂安全煤岩柱高度最大为24.6m,结合工程实际情况,工作面可安全生产,研究结果为松散含水层下近煤层安全开采提供了指导和借鉴。

穿煤隧道层面性质对岩柱安全厚度的影响研究

煤与瓦斯突出是穿煤隧道工程施工过程中最常见的灾害之一,其发生受到煤层结构、揭煤方式及围岩结构面性质的影响。以重庆旗杆山隧道为例,利用ABAQUS有限元软件,对不同煤层倾角下的隧道围岩应力和位移变化进行了模拟分析,并推导岩柱安全厚度计算方法,讨论层面软硬程度、结合程度及倾角对岩柱安全厚度的影响。研究表明:煤层倾角小于90°时,随着煤层倾角增大,围岩最大等效应力减小,最大水平位移增大,煤层倾角为90°时最易发生煤与瓦斯突出。煤层倾角为90°条件下,岩柱安全厚度约为2~3 m;岩柱安全厚度随层面软硬程度降低和结合程度减弱而增大,随层面倾角增大而近线性减小;层面结构面由Ⅰ类变化为Ⅴ类时,岩柱安全厚度增大约1.4至1.8倍;层面倾角由30°增大到75°时,岩柱安全厚度减小约76.4%至79.9%。

近距离煤层群下部煤层回采巷道布置及支护技术研究

近距离煤层群下部煤层开采时会受到上覆煤层影响而使顶板裂隙发育,且当上覆煤层采空区内留设有区段煤柱时容易引起应力集中,给下覆煤层巷道掘进及回采带来制约。以山西某矿开采的5号煤层5201综采工作面回采巷道为研究对象,采用数值模拟技术合理确定回采巷道布置位置,并依据现场情况提出围岩支护方案。将设计好的支护方案应用后表明,巷道围岩变形量整体较小,可满足掘进及后续回采需求。

动压巷道煤柱合理宽度与巷道围岩稳定

以临涣煤矿六采区的地质条件为背景,使用FLAC^(3D)有限元计算方法,对比探索在不同区段煤柱宽度下,巷道围岩稳定性的差异。结果表明:在区段煤柱宽度增加的同时,围岩垂直应力和水平应力峰值随之减小,且巷道两侧应力峰值差值不断减小;煤柱宽度增加,煤柱稳定性逐步增强;巷道两帮塑性区破坏形式39 m和49 m煤柱以张拉破坏为主,59 m和69 m煤柱以剪切破坏为主,巷道两帮塑性区范围较大;区段煤柱的留设宽度为59 m。

工作面回采巷安全快速过陷落柱支护技术研究

为促进晋能控股煤业集团某矿15102回采巷道安全快速地通过陷落柱,基于该工作面工程概况,探讨了陷落柱段巷道围岩变形破坏特征,并提出了控制围岩变形破坏的综合支护技术。实际应用表明,通过对巷道围岩变形破坏的综合支护,巷道顶板及底板最大移近量约控制在93 mm以内,巷道顶板及底板的平均变形速度控制在0.9 mm/d,巷道两帮最大移近量控制在64 mm以内,两帮平均变形速度控制在0.6 mm/d,有效控制了巷道变形破碎,取得了较好的应用效果,可为类似工况下的工作面运输巷安全快速过陷落柱提供参考。

注浆充填技术在采煤工作面废弃空巷加固中的应用

高阳煤矿3507综采工作面为大采高综采工作面,目前回采的5号煤层顶板坚硬,采面正常回采期间矿压显现明显。由于3507综采工作面回采范围内存在有空巷,空巷围岩在采动影响下容易出现失稳现象,给采面正常回采带来影响。依据现场情况,提出采用注浆方式加固空巷与采面间煤柱、高水材料充填墩柱支撑空巷顶板,确保采面过空巷期间煤柱及空巷顶板稳定,通过采面调斜方式减少采面一次揭露空巷范围,同时通过让压、等压避免过空巷期间出现周期来压。现场应用后,2 d期间未有顶板冒落、煤壁片帮等征兆,现场应用取得较好效果。

贵州大河边煤矿上覆岩层导水裂隙带的发育高度和分布形态研究

大河边煤矿的3#煤层开采引起上覆移动变形破坏,含水层的水渗入到130101工作面,不仅严重破坏矿区的生态环境,而且威胁到矿井的安全生产问题。为进一步研究上覆岩层破坏导水裂隙带的发育高度和分布形态,保护水资源,提高煤炭资源回收率,保障矿井安全生产,通过应用传统经验计算公式和数值模拟计算相结合的研究方法,给出导水裂隙带分布形态和最大高度,最后通过工程实际测量方法验证其可行性,该方法对保护矿区生态环境具有重要的科学研究意义和应用价值。

近距离煤层煤巷掘进底板防突岩柱厚度数值分析

以平煤股份五矿己-1532020掘进工作面为研究对象,针对该掘进工作面处于近距离煤层上保护层内、掘进巷道底板与被保护层的间距过小、掘进过程中可能发生下部突出煤层冲破底板岩柱而导致煤与瓦斯突出的情况,运用FLAC3D对底板防突岩柱厚度进行模拟研究,结果表明,在围岩均质完整情况下,煤巷掘进的最小预留防突岩柱厚度不应小于2.5 m,结合现场实际,安全岩柱厚度应不小于3 m。

防止岩溶陷落柱突水的煤柱合理尺寸研究

根据岩溶陷落柱突水的力学机理 ,分析了防突煤柱合理尺寸计算的影响因素 ;利用岩石强度理论得到了防突煤柱保持稳定所要求的最小尺寸计算公式。

矿井采空区突水防治方法研究

为了解决整合矿井采空区突水危害问题,以河东煤田为研究背景,基于煤层赋存和水文地质开采条件,对矿井采空区的围岩破坏形式、保护煤柱的留设方法、采空积水的探放方式、采动过程中围岩的控制方法等方面进行综合分析,探讨矿井采空区突水的综合防治方法,解除采空区突水危害,为矿井的安全生产提供指导,对具有相同生产条件的矿井提供借鉴。

孤岛煤柱下动压重复影响复杂围岩大巷扩修治理措施

新矿集团汶南煤矿针对-650西大巷历经多次采动影响、多次修复仍变形较严重的实际情况,通过对西大巷变形原因认真分析,采取先锚后注,高强预应力锚杆及锚索联合支护,取得很好的效果。

大采深矿井断层防隔水煤(岩)柱留设的探讨

峰峰矿区断裂构造发育,在深部开采的一些矿井,由于水压高,在高压水头和矿山压力联合作用下,断层上盘开采或掘进时,可能发生突水事故,须留设防隔水煤(岩)柱,但由于水压高,留设的防隔水煤(岩)柱尺寸较大,影响正常生产,也不利于断层的导(含)水性、断层带胶结程度及断层带附近煤岩层完整性精准探查。因此,在保证巷道掘进安全的前提下,重新探讨矿井深部断层防隔水煤(岩)柱的留设,通过分析计算巷道掘进期间底板安全隔水层厚度、超前距表格及公式等,决定Ts暂取0.10 MPa/m进行计算留设,既能满足巷道掘进期间底板安全隔水层厚度及超前距,又能为断层的导(含)水性、断层带胶结程度及断层带附近煤岩层完整性进行探查与治理创造条件。

导水构造防隔水煤(岩)柱的计算方法

矿井生产期间,开采煤层受底板承压水威胁时,往往因导水构造的影响造成突水淹井事故,因此,需对导水构造留设合理的防隔水煤(岩)柱,避免水害事故的发生。以往对导水构造防隔水煤(岩)柱的留设主要以绘图法为主,留设煤柱尺寸虽合理,但在思想逻辑上不易于理解。本文通过将导水构造防隔水煤(岩)柱留设的实际问题转换为数学问题,建立数学模型,通过对煤岩层的赋存状态及导水构造的发育形态进行分析、总结,确定了固定的计算公式,准确、合理的计算出导水构造防隔水煤(岩)柱尺寸。

煤矿井下陷落柱成因及预防措施的分析与探讨

通过对陷落柱成因的分析,阐述了陷落柱对煤矿井下作业的危害,并根据危害分析了对煤矿井下陷落柱引发灾难的预防措施。

济宁市梁宝寺煤田地震勘探技术应用效果分析

地震勘探以其高精度、低成本、高效率在煤田勘探中已广泛应用,梁宝寺煤田采用三维地震勘探技术,在解释构造、煤层、岩浆岩等方面取得了显著的效果,为煤炭勘查作出了重要贡献。

龙固煤矿留窄小煤柱回采巷道锚杆支护技术的实践

为实现煤矿生产高产高效,龙固煤矿在复合顶板工作面条件下,通过分析计算确定合理的煤柱和锚网支护技术参数,对两巷掘进采用留小煤柱,成功试验了窄煤柱沿空掘巷锚网支护技术。

地震勘探技术在解释地质异常体的应用分析

地震勘探技术在控制煤层赋存形态方面有高于其它物探方法的优势,尤其在准确圈定小窑采空区、岩浆岩侵蚀、煤层露头、火烧区及冲刷带、陷落柱等地质异常体方面已取得了很好的效果,对煤矿产业的生产和建设都起到了举足轻重的作用。本文通过河北、新疆和山西等地煤矿采区三维地震勘探实例介绍了如何根据地震时间剖面表现的不同特征来确定和解释各种煤层地质异常体,并取得了良好的地质成果。