深部沿空掘巷煤柱优化与巷道支护设计研究

沿空掘巷合理煤柱留设与巷道支护设计既可保证巷道围岩稳定性,又可提高煤炭采出率。针对深部矿井沿空巷道矿压显现尤为明显问题,对深部小煤柱护巷机理及沿空巷道合理支护方案进行了研究,并以27305带式输送机巷为工程研究背景,对区段煤柱合理尺寸及巷道支护方案进行了优化。矿压观测结果表明,该尺寸煤柱及支护方案能保证了巷道围岩的稳定性。     

深部特厚煤层综放小煤柱开采可行性

在深部特厚煤层开采中,随着开采不断延伸,采空区悬顶面积不断增大,支承应力向矿井深部转移,传统煤柱留设的位置恰好处在高应力区域,导致巷道变形严重,局部地段的变形严重影响安全生产。针对麻家梁煤矿14203工作面胶带运输顺槽保护煤柱合理尺寸确定问题,基于采场侧向支撑应力分布情况的分析采用理论计算和数值模拟相结合的方法,得出了护巷煤柱的合理宽度为7m。     

无煤柱开采技术研究与应用

无煤柱开采是提升矿井采掘效率、提高煤炭资源采出率的重要途径。以山西某矿W1319工作面巷道布置为例,提出了留煤柱护巷、无煤柱护巷、工作面过空巷3种巷道布置方式,通过现场调研、理论分析、工程实践论证了无煤柱护巷的可行性,对山西某矿或其他类似条件下矿井进行无煤柱护巷具有良好的指导和借鉴意义。     

布尔台矿近距离煤层开采护巷煤柱留设技术研究

针对神华神东布尔台煤矿中深部2-2煤层与4-2煤层近距离开采时护巷煤柱合理尺寸的留设问题,通过对该矿护巷煤柱载荷和宽度的理论分析、护巷煤柱留设尺寸的数值模拟和现场的实测研究,提出布尔台煤矿近距离开采时煤柱的留设尺寸,保证煤层开采时巷道矿压显现正常,维护量较少,为矿井中深部近距离煤层安全高效开采提供可靠的技术保障。     

深部高应力双巷布置工作面煤柱宽度合理性研究

为确定深部高应力双巷布置工作面合理巷间煤柱宽度,提高巷道煤柱稳定性及资源回收率,以园子沟煤矿1022101工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟的研究方法,掌握巷道巷间煤柱应力分布规律,确定深部高应力巷间煤柱侧向支承压力分布特征,并采用FLAC3D数值模拟分析了工作面多次回采影响下的不同宽度(7m、10m、13m、16m、19m、22m、25m)煤柱应力场分布特征,结合现场试验巷道15m、25m煤柱侧围岩破坏情况分析,最终确定深部高应力条件下合理巷间煤柱宽度。研究表明：当煤柱宽度为16～25m时,多次回采影响下煤柱应力集中,容易引发冲击地压|而宽度7～10m时煤柱整体压垮,巷道变形破坏严重。综合考虑资源回收、巷道围岩稳定性及动力灾害防治问题,确定园子沟煤矿深部高应力巷间煤柱宽度为13～15m时较为合理。     

“Y”型通风无煤柱开采模式在高河矿井的应用研究

为促进"Y"型通风无煤柱开采模式在高河矿井的安全高效应用,基于沿空留巷"Y"型通风方式在高河矿井E1302工作面应用实践,具体介绍了各阶段的应用情况,分析了沿空留巷"Y"型通风方式在高河矿井的实际应用效果,指出了其应用过程中存在的主要问题,规划了沿空留巷"Y"型通风方式的应用,并结合实际工作现状提出了沿空留巷无煤柱开采技术改进方向,以期对"Y"型通风无煤柱开采模式在高河矿井的科学、合理应用有所助益。     

深部大采高工作面煤柱留设优化数值模拟研究

为缓解高产高效矿井采掘接续紧张局面,鄂尔多斯地区综采工作面多采用“两进一回”的巷道布置形式,辅运巷在回采结束后用作下一工作面的回风巷,两进风巷之间采用大煤柱护巷。但随着该地区采深600 m以上的深部矿井增多,冲击地压灾害问题逐渐显现,双巷大煤柱留设的弊端也暴露出来。针对此问题,以鄂尔多斯红庆河煤矿3^-1101大采高综采工作面为例,对不同宽度煤柱留设的应力分布规律进行建模研究,提出了合理的煤柱留设宽度,为鄂尔多斯地区类似条件矿井的安全高效开采提供参考依据。     

采掘扰动对高应力厚煤层护巷煤柱的稳定性分析

针对沿空掘巷及本段工作面采掘扰动对高应力厚煤层护巷煤柱的稳定性影响问题，以陕西金源招贤煤矿1305工作面为工程背景，通过理论分析、数值模拟及现场实践的方法，分析了采掘过程中煤柱内应力演化及基本顶的破断规律，给出了基本顶初次及二次破断后的力学模型，分析了采掘过程中工作面前40 m范围内护巷煤柱的应力和弹塑性区分布规律。结果表明：工作面采掘致使基本顶破断形成的三角块结构是造成煤柱失稳的重要因素；风巷掘进期间，应力集中区与峰值应力主要分布在采空区侧煤柱内，巷道侧煤柱基本稳定；1305工作面回采期间，工作面前方20 m范围内煤柱应力叠加现象明显且塑性区宽度增加幅度较大，在30 m和40 m处煤柱应力分布规律与掘巷期间相似且塑性区宽度增加较小。综上表明，工作面采动对前方20 m煤柱的稳定性影响严重。现场实践证明合理的支护参数设计能有效控制巷道围岩的稳定性。     

煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术研究与应用

以西山煤电集团马兰矿深部沿空成巷为工程背景,提出了矿井深部综采工作面切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术,并研究出相关的工艺方法。该技术采用双向聚能爆破预裂技术切割顶板卸压、支撑老顶、隔断老塘,利用工作面顶板垮落形成下一工作面回采巷道;研究和采用双向聚能爆破预裂技术、内恒阻大变形锚索以及远程矿压实时监测系统等关键技术,有效地控制了成巷顶板稳定性,解决了老顶来压的冲击,监控留巷全过程顶板活动规律等问题。该技术在马兰矿10503工作面上顺槽成功应用,实现深部工作面无煤柱安全开采,从根本上防治留设煤柱带来的灾害频发、资源浪费、生产接替紧张、巷道难维护等技术难题。     

麻家梁矿沿空留巷合理护巷煤柱宽度模拟研究

针对麻家梁煤矿沿采空区边缘布置回采巷道、合理确定沿空留巷护巷煤柱宽度的问题,依据矿井生产地质条件及现场实际,采用数值模拟的方法,研究不同沿空留巷护巷煤柱宽度条件下煤柱内垂直应力、水平应力分布特征和巷道围岩变形特征,得到合理的沿空留巷护巷煤柱宽度,并计算出合理的巷道支护方案,为工作面安全回采、提高矿井资源利用率提供保证。     

深部煤层群沿空掘巷护巷煤柱合理宽度的确定

针对深部煤层群沿空掘巷具体生产地质条件,采用理论分析、数值计算及现场试验相结合的方法,得出深部煤层群沿空掘巷护巷煤柱合理宽度的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和煤柱应力分布、巷道围岩应力分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及护巷煤柱宽度的理论计算5个方面综合考虑护巷煤柱的宽度,尤其充分考虑了下层煤回采对上层煤沿空掘巷护巷煤柱宽度大小留设的影响。现场试验结果表明：该方法确定的煤柱宽度科学、可靠,为深部煤层群沿空掘巷护巷煤柱合理宽度的确定提供了科学依据,改善了深部巷道维护困难的局面和提高了煤炭资源采出率。     

冲击矿井沿空掘巷合理护巷煤柱尺寸研究

为解决冲击矿井沿空巷道煤柱合理留设的问题,结合工程实践,基于煤柱宽度对巷道围岩稳定性的影响,采用FLAC数值模拟不同宽度护巷煤柱下围岩支承压力、塑性区的演化,分析煤柱应力场变化趋势。实践表明:深井小煤柱护巷技术能够保证沿空巷道的稳定性,确保安全生产。     

深部回采巷道区段煤柱合理宽度研究

为了揭示深部矿井回采巷道不同煤柱宽度条件下的围岩位移分布特征及变化规律,根据平煤股份六矿丁56-22220工作面回风巷道的工程地质和技术条件,结合理论计算,应用数值模拟(FLAC3D)分析了围岩位移分布特征以及变化规律。研究结果表明,在一定的护巷煤柱的宽度下,并非煤柱越宽越稳定;煤柱在3~6 m时巷道变形量较小,大于6 m时巷道变形量较大。该研究为类似开采条件下的区段合理煤柱宽度的选择确定提供了参考依据,有利于巷道合理的支护和维护、巷道围岩稳定性控制以及提高煤炭资源采出率。     

古城煤矿长综放无煤柱工作面过空巷方案研究

针对古城煤矿N1305工作面在回采过程中因回收留设煤柱而出现工作面液压支架不接顶造成大面积空顶的问题,给出了工作面过空巷的几种方案,通过对比不同过空巷方案的优缺点,选择了适合古城煤矿N1305工作面的最佳方案,顺利实现了工作面的安全回采。     

孤岛煤柱内送巷合理位置研究

以荆宝煤业有限公司矿井为研究背景,采用理论分析与数值模拟的方法,对在孤岛煤柱内送巷进行了可行性分析,用数值模拟的方法进行了送巷位置的确定,从而确定将瓦斯管道巷布置在煤柱中心向右偏移4 m位置,能够使巷道合理避开残存的支承压力峰值区,有利于巷道掘进工作和巷道支护条件的改善。     

深井护巷煤柱合理宽度数值模拟研究

文章以申南凹矿首采盘区20103运输巷的护巷煤柱合理宽度留设为研究背景,采用多方案数值模拟的方法,对工作面护巷煤柱合理宽度进行研究,主要结论如下:通过对5种不同护巷煤柱宽度下巷道围岩受力情况分析发现,当煤柱宽度为20 m时,煤柱宽度基本满足巷道稳定性要求,但是考虑到该矿井复杂的地质情况及一定安全系数,最终确定护巷煤柱宽度为25 m。     

综放作业面沿空留巷无煤柱开采分析

沿空留巷回采工艺作为实现煤炭无煤柱开采的有效手段,不仅有助于提升回采面煤炭回采率,更有助提升作业安全性,延长矿井服务年限。文章以此为出发点,对综放作业面沿空留巷无煤柱开采展开探究,文中笔者结合具体工程实例,在分析沿空留巷充填施工系统的基础上,结合工程实际对沿空留巷围岩控制技术开展论述,希望能够为沿空留巷无煤柱开采工艺在其他矿井的推广使用提供一定的借鉴与参考。     

孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸确定

根据芍药花煤矿4404工作面工程地质条件,采用理论分析,FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法研究了孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸,分析了不同宽度护巷煤柱条件下煤柱内弹塑性区发育情况和竖直应力分布规律,结果表明:当煤柱宽度在20~25 m之间时,煤柱中部有足够大的弹性核,可保证煤柱自身及巷道的稳定性;当煤柱宽度大于19 m时,煤柱内竖直应力开始减小,并且呈现出双峰应力分布状态,由此确定4404工作面合理护巷煤柱宽度为20 m。     

深部缓倾斜煤层护巷煤柱合理宽度研究

根据深部缓倾斜煤层沿空掘巷地质条件,利用理论分析获得了缓倾斜煤层应力降低区宽度与塑性区宽度的计算表达式。为了优化设计深部缓倾斜煤层护巷煤柱宽度,利用数值模拟分析了不同护巷煤柱宽度条件下的应力场、位移场、塑性区的分布特征。评价了不同煤柱宽度的巷道稳定性。确定了缓倾斜煤层护巷煤柱合理宽度为5 m。     

缓倾斜煤层无煤柱准采系统

在深部水平采煤时用煤柱护巷变得愈来愈不合理:煤炭资源损失增加;在煤柱影响区内邻近煤层的瓦斯活动和采面及巷道垮落的危险性增大;煤炭运输复杂化;沼气从留设的煤柱中逸出致使采区瓦斯涌出量增大。 当用长壁法采煤时,护巷煤柱的损失特别大。例如,在顿巴斯煤田红军矿区的某些矿井中,几乎百分之百的煤炭都是用长壁法采出来的,当采深在600米以内时,护巷煤柱尺寸为45米。采深在600米以上时,护巷煤柱尺寸达60米。留设这样的柱煤,是为了排除或减少(即使减少一