大采宽综采工作面导水裂隙带高度探究

为了探究永煤公司新桥煤矿深埋煤层大采宽工作面导水裂隙带高度发育特征，以典型的开采宽度330 m的某工作面为研究对象，建立了深埋煤层大采宽工作面三维工程地质概化预开采模型，采用FLAC^3D数值模拟软件对采动覆岩导水裂隙带高度进行研究，发现这种大采宽工作面开采后应力集中程度明显增大。和经验公式类比获得了该工作面导水裂隙带高度取值范围，提出了现行规范中的相关计算公式预计结果明显偏小，已不适合这种地质及开采条件。最后，在其他条件不变仅改变采宽条件下，模拟了7种不同采宽开采后沿倾向和走向导水裂隙带高度发育特征，对比分析发现导水裂隙带高度随采宽增加呈非线性变化，两者之间具有很好的自然对数拟合关系，确定了增加幅度的采宽阈值及其变化特征。     

近距离煤层下行开采工作面复合导水裂隙带高度研究

为研究近距离煤层下行开采工作面复合导水裂隙带发育高度,以某矿下行开采工作面为研究背景,采用工程地质调查、理论计算、数值模拟等手段进行了研究,研究结果表明：上工作面开采后形成的导水裂隙带高度为27.9 m;当层间距小于下工作面垮落带高度时,下工作面开采过程中,上工作面开采所形成的导水裂隙带会二次发育,两工作面复合导水裂隙带高度为48.4 m,大于两工作面间岩层厚度+上工作面采高+上工作面导水裂隙带高度,下行开采两工作面复合裂采比值为12.1。     

河流下综放开采覆岩导水裂隙带高度研究

五阳煤矿7806工作面位于浊漳河西源正下方,沿浊漳河流向的反方向推进,一旦开采引起的导水裂缝带波及到地表水体将会给矿井带来灾难性的打击,为了保证矿井生产的安全,必须进行河流下采煤的可行性研究.通过数值模拟的手段研究了该工作面地质条件下的导水裂隙带发育高度,并利用该矿七三采区3#煤层导水裂隙带最大高度的经验公式计算导水裂隙带高度.研究结果表明该工作面最小采深大于防水安全煤岩柱高度,工作面在浊漳河下进行开采是安全可行的.     

金宝屯煤矿N211综采工作面“两带”高度研究

根据金宝屯煤矿综采工作面地质条件与开采条件,采用理论计算与数值模拟确定了工作面覆岩垮落带和裂隙带的发育高度。理论计算确定工作面垮落带发育高度为5.6~10.6 m,导水裂隙带高度为27.3~38.5 m。利用离散元UDEC模拟确定垮落带发育高度为11~12 m,导水裂隙带高度26~33 m。两种确定方法具有良好的一致性。     

极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度研究

通过数值模拟、现场实测等方法对鲁西煤矿极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度进行了研究。研究结果表明:通过FLAC3D数值模拟计算得出3上107工作面煤厚2.3 m,裂隙发育高度33.6 m,3下107工作面煤厚3.42 m,裂隙发育高度39.4 m;现场实测结果表明下分层开采后导水裂缝带发育高度为41.51 m,下分层开采后裂缝带发育高度增加较少;3上107工作面导水裂缝带发育类比高度值降低了4.33 m,随着工作面停采时间的增大,采动裂隙尤其是上部的微小裂隙会部分闭合,导致导水裂缝带发育高度有所降低。     

浅埋厚煤层工作面导水裂隙带发育高度研究

为了确定浅埋厚煤层工作面导水裂隙带的发育规律及高度,以寸草塔二矿31204工作面为工程背景,运用相似模拟试验对导水裂隙带的发育规律和高度进行了预测,运用井下分段注水和钻孔电视相结合的监测方法对导水裂隙带的发育高度进行综合确定。研究结果表明:导水裂隙带的发育随工作面开采呈动态发展,随工作面开采导水裂隙带高度增加,相似模拟试验确定导水裂隙带高度为49.7m,井下分段注水法与钻孔电视法现场监测得到的结果分别为53.0m和48.8m,最终确定导水裂隙带高度在48.8～53.0m之间。     

曹家滩煤矿导水裂隙带高度确定及水害防治

导水裂隙带发育高度是确定煤体回采后是否与上覆含水层及采空积水沟通的关键参数。特厚煤层回采导致上覆岩体破坏高度较大,导水裂隙带发育沟通采空积水区,将导致采空水经由新生裂缝涌入工作面,影响地下水赋存条件,进而影响矿山安全生产。为确定曹家滩煤矿122108工作面导水裂隙带发育高度,采用理论计算、数值模拟相结合的方法对覆岩层导水裂隙带的发育特征进行分析,并提出相应的水灾预防及应急措施。分析结果表明,随着煤层走向开采距离的增大,导水裂隙带高度逐渐增大,煤层充分采动后导水裂隙带高度趋于稳定,约为207～233 m,裂采比为20.7～23.3,为矿井的水害防治及矿区生态保护提供了科学的决策依据和技术支持。     

强含水层下特厚煤层综放开采导水裂隙带发育高度

导水裂隙带高度是顶板水害防治的关键参数之一,为研究强含水层下特厚煤层综放开采条件下导水裂隙带发育高度,以彬长矿区雅店煤矿ZF1405工作面为背景,采用多元非线性回归建立了导水裂隙带高度预测模型,并采用数值模拟和钻孔实测相结合的方法,对该条件下导水裂隙带高度进行了全面探测。结果表明:考虑的影响因素越多,建立的导水裂隙带高度预测模型越合理,模型预测结果为257.4m,相较于经验公式更精确;数值模拟得到的导水裂隙带最大发育高度为244.2 m,发育规律可分为缓增阶段(工作面推进0～200 m)、突增阶段(工作面推进200～280m)和稳定阶段(工作面推进280m后),其中突增阶段最易发生顶板涌水事故,现场开采时,工作面由开切眼推进至200m后需提前做好预防措施;钻孔钻液消耗量和钻孔窥视探测的导水裂隙带高度分别为247.4,238.4m;数值模拟和钻孔实测结果共同验证了预测模型的可靠性,为安全起见,取4种研究方法的最大值257.4m作为最终结果。研究结果可为类似条件的矿井导水裂隙带高度预测提供参考。     

综放工作面导水裂隙带发育高度预计

根据3301工作面工程地质及采煤工艺条件,应用UCEC数值模拟软件,对工作面导水裂隙带发育高度进行数值模拟,结合规程公式计算及经验类比预计结果,综合分析获得工作面导水裂隙带发育高度,以便为矿井开采提供设计依据。     

厚煤层一次采全高导水裂缝带发育高度研究

为了顶板水的防治、采掘工程布置以及防水煤柱留设,需要确定煤层顶板导水裂缝带高度。以斜沟煤矿8#煤层为例,应用数值模拟的方法对厚煤层综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度进行了研究。结果表明,数值模拟结果与现场钻探压水试验实测得到的导水裂缝带发育高度基本一致。综合确定导水裂隙带高度74.8 m,其中冒落带高度为32 m,裂隙带发育高度42.8 m.由此可见,《煤矿防治水规定》中关于导水裂缝带计算的经验公式不适用于斜沟矿,基于实测、模拟结果以及参考全国其他类似矿井实测结果,运用回归分析原理,建立了斜沟煤矿厚煤层综采一次采全高工作面顶板导水裂缝带发育高度计算公式。     

高瓦斯中厚煤层工作面加长与设备适应性研究

基于鹿台山煤矿2203工作面相邻的2202工作面初采期间的矿压监测结果,并结合2203工作面顶板实际地质条件,通过理论计算得出2203工作面合理长度,最终确定2203工作面长度为190 m,并对加长后的工作面所选用的采煤机、刮板输送机等设备的适应性进行分析,研究成果可推广应用于该矿井2号煤层其他工作面的采掘布置当中。     

埠村矿条带开采底板破坏规律分析

针对埠村煤矿911采区首采条带工作面初采阶段发生底板突水的问题,采用数值模拟与现场实测等方法,就工作面宽度对底板破坏深度的影响进行了研究。结果表明:条带采宽为15～20 m时,对应的底板破坏深度均为5～7 m;多个工作面叠加影响后底板破坏最大深度为10m。将采区条带工作面宽度由15 m增至20 m,提高了资源回收率,在保证安全回采的前提下取得了显著的经济效益。     

立井多层超厚含水层工作面及壁后注浆施工

平顶山煤业集团公司十矿北二进风井,全深1 119 m。井筒在15~131.8 m深处,揭露石千峰砂岩含水层,预计涌水量195m3/h左右;在338.3~400m深处,揭露平顶山砂岩含水层,预计涌水量200m3/h左右。平顶山砂岩下部含水层,分别位于井深400~470、520~700和800~880m处,合计330m,裂隙较发育。对石千峰和平顶山砂岩含水层,采用工作面预注浆和壁后注浆法堵水,注浆范围为井深30~400m;对平顶山砂岩下部各含水层,采用壁后注浆法堵水。共进行了22次工作面预注浆、215排壁后注浆,注浆堵水效果良好,顺利通过了各含水层,实现了无水快速掘进。     

唐山矿矸石充填开采工作面宽度优化研究

唐山矿压煤问题突出,矸石的排放对环境造成一定污染,为解放"三下"压煤资源,减小地表下沉,控制矸石排放量,急需对充填工作面F5001顶板沉降进行限制,考虑到工作面宽度对顶板沉降的重要影响,本文研究了工作面宽度与顶板沉降的关系.将煤层顶板简化为组合固支梁,推导顶板沉降与工作面宽度对应关系,并通过已有监测顶板沉降的数据进行验...     

基于断层封闭性的导水性评价及防隔水煤柱设计

山东王楼煤矿自建井以来一直受矿井涌水的影响。刘官屯断层贯穿王楼井田中部,该断层附近多个工作面的涌水量居高不下,判断该断层是否导水,进而留设合理宽度的断层防隔水煤岩柱,对防止王楼煤矿断层突水,减小矿井涌水量至关重要。本文以王楼煤矿27309工作面刘官屯断层防隔水煤岩柱留设为例,通过岩性并置图法、SGR断层泥比率法和断面正压力判定法等从侧向和垂向两方面评价断层的封闭性,进而确定断层的导水性。根据评价结果选择合适的公式,计算刘官屯断层防隔水煤岩柱的宽度,并结合以往工作面出水情况综合分析,进而确定刘官屯断层防隔水煤岩柱尺寸。结果表明,27309工作面附近刘官屯断层是导水断层,断层防隔水煤岩柱宽度应为140m。既保证工作面不导水,又能最大限度地回采煤炭资源,对矿井的安全生产具有极其重要的意义。     

神东矿区浅埋煤层大采高综采工作面长度的选择

在分析浅埋、厚风积沙煤层工作面长度与矿压显现强度以及液压支架控制能力相适应的基础上，对神东矿区大采高工作面长度参数进行了优化选择.结果表明，上湾煤矿1^-2煤层在工作面长度为240,300,360,400,450和500 m时，需要的工作阻力分别为5 916,7 394,8 872,10 014,11 269和12 519 kN/架，现有DBT8638和DBT8670支架条件下，上湾煤矿1^-2煤层工作面长度300 m是最适宜的，实现了大采高、超长工作面的安全高效开采.     

东峰煤矿3201工作面切顶卸压护巷技术应用

为了解决东峰煤矿3201工作面轨道顺槽原支护方式不能满足安全回采需求,顺槽变形大、难支护等现状情况,基于切顶卸压原理提出了对3201轨道顺槽进行切顶卸压处理,采用理论分析和工程经验,确定了切顶卸压的具体参数:钻孔长度为18 m、钻孔直径为50 mm、钻孔间距为600 mm、钻孔倾角为75°、封孔长度为8 m;进一步优化了沿空留巷的支护参数:巷旁支护参数为巷旁支护宽度1200 mm,墙体向巷内迎山5°;超前支护范围为超前工作面临时支护范围不少于20 m;滞后支护范围为工作面后方250 m,采用单体支柱配合π型钢梁打一梁四柱抬棚;最终通过现场工作面试验,结果表明轨道顺槽变形量得到了有效控制,可以保证轨道顺槽的安全使用,为矿井带来更大的经济效益和安全效益。     

大采高综放工作面前方支承应力数值模拟研究

根据斜沟煤矿13号煤层赋存条件,运用FLAC3D数值模拟,主要研究了底层4.5m大采高综放全厚开采14.6m特厚煤层工作面煤壁前方支承压力作用及顶煤和顶板垮落特征等特征,对类似条件工作面的生产具有一定的指导意义.     

杭来湾煤矿保护煤柱优化设计研究

缺少岩移参数的矿井对保护煤柱宽度的计算主要来自《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式,但是不同开采条件下保护煤柱的计算结果差异明显,如何合理留设保护煤柱对于提高矿井资源回收利用率和经济效益具有重要意义。杭来湾煤矿30109—30110工作面切眼地表上方有一处陵园,计划将敬天陵园压覆的区域留设保护煤柱,根据以往30101、30107、30108工作面采煤沉陷相关岩移参数,结合相邻回采工作的观测结果,对敬天陵园的最优保护煤柱宽度进行分析和探讨,对矿井今后保护煤柱的留设提供了新的思路和方法。     

基于覆岩结构理论的冲击煤层孤岛工作面宽度研究

针对冲击煤层孤岛工作面上覆岩结构复杂、开采极易诱发冲击地压等灾害问题,提出了采前孤岛工作面宽度设计的留设方法。以山东某矿为工程背景,首先根据孤岛工作面周边采动情况及覆岩运动规律,确定关键层是否破断,进而得到了孤岛工作面“Γ”型覆岩结构分布;其次采用矿压理论分析不同覆岩结构分布对工作面应力传递规律,估算了孤岛工作面静态支承压力;最后根据孤岛工作面应力分布特点,理论分析了工作面整体支承强度,并结合工作面回采冲击失稳发生机理,确定了工作面宽度合理范围。通过工程类比与理论计算,得到了该矿3上1105孤岛工作面宽度大于170 m的结论,为工作面宽度设计提供理论依据。