云煤二矿老空水防治对策研究

云煤二矿采用自上而下顺序开采的采煤方式,下一个采面的轨道顺槽沿上一个采面的运输顺槽沿空掘进,由于沿空掘巷所留煤柱较小,下部工作面掘进均受上部工作面采空区大量积水影响,为解决水害威胁,矿井积极探索,因地制宜的根据不同的地质情况采取不同探放水设计,收到了预期效果,实现了安全生产。     

浅埋煤层超前支承压力分布规律研究

山西某矿区浅埋煤层回采过程中,对工作面超前支承压力影响范围和程度难以准确估计。为了确定浅埋煤层超前支承压力分布规律和影响范围,为工作面超前支护范围与强度提供依据,采用现场实测方法,在工作面顺槽布置应力监测仪器,对浅埋煤层回采工作面超前支承压力进行跟踪监测,并研究超前支承压力与工作面推进距离关系。研究表明:沿工作面走向且超前工作面8 m范围内为采动影响剧烈区,8~24 m区域为采动影响明显区,24 m以外区域为采动影响轻微区;煤柱内的超前支承压力强烈影响范围小于9 m。     

浅埋大采高工作面顺槽煤柱优化研究

以某矿浅埋大采高14204综采工作面为工程背景,对顺槽预留煤柱合理宽度进行研究。结果表明:当预留煤柱宽度由19.2 m优化到17.2 m时,煤柱的弹性核宽度、煤柱支承压力分布及顺槽变形没有发生太大变化,且能够保证工作面回采过后煤柱及辅运顺槽的安全稳定。     

窄小煤柱运输顺槽支护方式的确定

在放顶煤开采过程中,留窄小煤柱全煤巷道矿压较大,沿空掘巷在回采过程中支护较为困难,运输顺槽支护方式的确定更为显得重要。铁煤集团大兴煤矿N2-701综放工作面运输顺槽顶板压力较大。文章详细介绍了留窄小煤柱运输顺槽在回采过程中支护方式的合理性方案选择。     

回采面顺槽深孔预裂爆破切顶卸压技术的应用

因工作面顺槽掘进过程中受相邻回采面的采动影响,导致顺槽掘进期间及后期回采过程中受压较大、维护困难;以斜沟煤矿23111工作面为工程实例,拟在该工作面的顺槽回采期间提前采用深孔爆破方法进行切顶卸压,以减小对相邻工作面顺槽掘进的影响;应用结果表明,顺槽深孔爆破切顶卸压技术切断了回采面及端头采空区的采动压力传播,显著减轻了相邻工作面顺槽掘进及回采期间的矿压显现.     

太平煤矿复采工作面安全开采研究

针对太平煤矿六采区复采工作面3煤层的赋存条件,分析研究了其适宜的采煤方法及工艺,对工作面设备进行了配套选型,设计了端头支护、超前支护及顺槽支护的支护方式及参数,并对工作面进行了矿压观测,实现了复采工作面的安全开采。     

基于微震和应力监测的支承压力分布探测与应用

为研究纳林河二号矿井综采工作面支承压力分布特征,采用微震和应力在线监测技术对纳林河二号矿井31102工作面辅运顺槽煤体垂直应力进行了现场实测。研究表明,辅运顺槽超前影响距离约150 m,超前60 m左右进入剧烈影响区,工作面滞后影响距离约350 m,其中150～300 m为动压影响剧烈区;辅运顺槽一侧侧向压力峰值位于距离采空区18 m左右的煤柱内;超前工作面60 m至滞后工作面300 m范围内辅运顺槽应加强支护。现场应用实践表明该支护距离满足现场强矿压防治需要。     

沿空留巷窄小煤柱结构及巷道稳定性研究

马兰矿12504和12503工作面间留设的窄小煤柱在经历12503回采时,煤柱上受有较大的载荷,但煤柱留设为8m时,其稳定性良好。窄小煤柱在工作面回采后,煤体上形成了大范围的破坏区,但破坏区域并未贯通,可适当对煤柱进行加强支护。12503工作面回采时,靠近采空区的回采巷道,尤其是靠近采空区的帮部和顶板,应该进行加强支护。     

大采高综采面双巷掘进巷间煤柱合理留设研究

为了解决大采高超长距离回采工作面护巷煤柱的合理留设问题,以陕西小保当矿一号井112201工作面运输顺槽与辅助运输顺槽之间留设的煤柱为工程背景,通过理论分析、FLAC3D数值计算和现场实测相结合的方法,对二次采动影响下合理的区段护巷煤柱尺寸展开研究,结果表明:煤柱内部应力集中程度随宽度增加而减小,煤柱宽度超过20m后,集中应力最大值变化不再明显,确定煤柱留设合理尺寸为20m。基于非对称联合支护理论,提出了适用于112201大采高综采面辅助运输顺槽的锚网索联合支护方案,工程实践结果表明,相邻112202接替工作面回采期间112201工作面辅助运输顺槽围岩变形量在可控范围内,煤柱完整性和稳定性良好,证明所留设的煤柱宽度与选择的支护方案能够保障工作面安全高效生产。     

浅埋煤层回采巷道合理煤柱宽度的实测研究

神东矿区综采特点是高产高效,推进速度快,工作面长(240 m),回采距离大(3000～5000 m).为保证综采面的快速安全高效开采,减少工作面搬家次数,实现高产目的,关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题,即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数,选择合理的回采巷道煤柱宽度.本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件,用现场实测煤柱支承压力分布方法,分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围,对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计,具有工程实用价值和决策指导作用.     

沿空掘巷煤柱合理宽度及支护技术研究

针对某矿2205皮带顺槽沿空掘巷煤柱留设及支护技术问题,采用数值模拟的方法计算得出相邻工作面回采后采空区侧向支承应力分布规律以及沿采空区掘巷后区段煤柱内应力重新分布规律,通过比较不同宽度煤柱巷道维护效果,确定出合理的煤柱宽度,把巷道布置在应力降低区,不仅提高了煤炭采出率,而且减小了巷道围岩压力,改善了巷道维护状况。同时针对沿空掘巷,提出了围岩强化控制技术思路。即加强顶板控制,减弱顶板压力对帮部的传递;同时加强对沿空侧帮部的加固;提高初期支护强度,采用高强锚杆、高预应力锚索,在巷道开掘初期提供较高的预应力,控制巷道初期变形。工业性试验表明,某矿2205皮带顺槽在开掘与回采期间,变形趋于稳定,巷道控制效果良好。     

三交河煤矿区段煤柱合理宽度及支护技术研究

针对三交河煤矿大采高工作面区段煤柱现状,采用数值计算方法,得出2-506工作面回采后区段煤柱及采空区侧向支承压力分布规律,通过对比不同煤柱宽度条件下巷道维护效果,确定出最佳煤柱留设尺寸,研究结果与理论计算值相符。同时,提出高预应力锚杆支护的关键技术,即保持支护结构整体完整性、支护结构具有足够的主动承载能力,研究结果应用于2-508顺槽,巷道控制效果显著,煤柱留设尺寸的确定也极大地提高了煤炭资源回收率。     

小煤矿采空区探测及顶板管理技术

针对杨涧煤矿1096101复采工作面煤层部分被小煤矿采空,采空区潜在水害气害,煤层自然发火,回采时将引起的上部开采煤柱失稳,造成工作面大面积来压等情况,通过对工作面空洞位置进行探测,提出巷道、工作面过空洞顶板管理措施。     

复采工作面过空巷顶板稳定性

针对复采工作面过平行空巷支架支护阻力计算的问题,通过现场调研和理论分析,建立了过空巷采场基本顶破断的力学模型,提出了影响复采采场基本顶超前断裂的3个因素：复采工作面与空巷间煤柱宽度、复采工作面与周期断裂线距离、空巷宽度。通过对影响因素的力学分析,得到了基本顶超前断裂的力学作用机理：复采工作面与空巷间煤柱随回采失稳,导致顶板失去煤柱支撑,基本顶梁结构的悬臂长度增加,当悬臂长度达到周期来压步距时,悬臂梁在固支端断裂。基于Bieniawski公式,推导得到了复采工作面与空巷间煤柱失稳的临界宽度W*和复采工作面基本顶必然产生超前断裂空巷临界宽度A0。根据过空巷采场基本顶破断力学模型对基本顶来压力学模型中断裂岩块尺寸进行了针对性调整,运用调整断裂岩块尺寸后的基本顶来压力学模型计算得到了适用于复采工作面的过空巷期间支架最小支护强度为10 910.77 kN/架。圣华煤业复采工作面过空巷期间的矿压观测结果表明：工作面过空巷期间,最大工作阻力为9 656 kN/架,支架支护强度计算合理。     

综放工作面大扇形回采工艺实践

东滩煤矿1302综放工作面的设计停采线位于津浦铁路保护煤柱线与运输顺槽相交处,设计停采线与轨道顺槽和运输顺槽垂直,由于津浦铁路保护煤柱线是倾斜布置于工作面停采线外的,保护煤柱线与轨道顺槽相交点超前于其与运输顺槽的相交点约60m,如果工作面按设计停采线停采,将造成铁路保护煤柱线与设计停采线之间的大三角煤柱的丢弃,为了有效的回收煤炭资源,调整了停采线,使停采线与煤柱线重合,形成了工作面大扇形回采,通过采取一系列的有效措施,使大扇形回采取得了圆满成功。     

浅埋煤层回采巷道合理煤柱宽度的实测研究

神东矿区综采特点是高产高效，推进速度快，工作面长(240m)，回采距离大(3000～5000m)。为保证综采面的快速安全高效开采，减少工作面搬家次数，实现高产目的，关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题，即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数，选择合理的回采巷道煤柱宽度。本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件，用现场实测煤柱支承压力分布方法，分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围，对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计，具有工程实用价值和决策指导作用。     

确定迎采动面巷道停掘位置

为了解决部分矿井采掘接替紧张的问题,在上区段工作面回采时,在采空区边沿留下窄煤柱进行下区段所需巷道的掘进,就是所谓的迎采动面沿空掘巷。以山西大同某矿采区为例,2207为其轨道顺槽,2205为上一区段的运输顺槽,用FLAC~(3D) 模拟迎采动面巷道的停掘位置。     

煤矿定向切顶卸压沿空留巷施工技术分析研究

综采工作面在回采过程中由于受邻近采空区回采压力影响,致使工作面顺槽与相邻工作面采空区之间为区段保护煤柱发生变形、坍塌等现象,不仅加大了巷道维护难度、维护成本,而且严重影响综采工作面回采效率,甚至发生煤矿重大安全事故,针对这种技术难题屯兰矿通过技术研究分析了保护煤柱受采动影响破坏机理,提出了采用定向切顶卸压技术减小煤柱内的应力集中现象,以及采用沿空留巷技术实现无煤柱开采,提高瓦斯排放效率,实践证明定向切顶卸压及沿空留巷施工技术在屯兰矿应用后取得了显著的效果。     

上行开采工作面煤柱应力区安全开采技术

孙村矿2221面是其下覆四层煤工作面开采后首个大面积开采的上行开采工作面,工作面开采范围布置在四层煤开采后的采空区上方,其中有一段处于四层煤开采过程中遗留的断层煤柱区域。工作面在四层煤采空区内进行回采过程中,由干四层煤开采后的卸压作用,顶板压力缓和,无明显的动压显现,但在推采煤柱过程中,工作面动压现象突出明显,造成工作面顶板破碎、巷道变形破坏、冲击矿压等现象。针对工作面推采煤柱过程中压力显现造成的破坏现象,开采中采取了一系列的安全控制技术措施,取得了明显的效果,实现了煤柱区域的安全开采。     

近距离煤层采空区下回采巷道矿压显现规律研究

近距离煤层一般选用下行开采方式,上部工作面回采之后对采空区下回采巷道形成支承压力。通过监测某矿井近距离煤层采空区下回采工作面巷道、围岩结构、围岩变形程度和测量松动圈,结果发现:煤柱帮破碎、裂隙发育,顺槽两帮移近量最大值近0.43 m,顶底板移近量最大值达到0.48 m,巷道松动圈最大为1.1 m。受采动超前支承应力影响后,巷道松动圈增加至2.3 m,30 m范围是整个测试的工作面超前支承压力影响区。