1107工作面综合治水技术研究

1107工作面井下位置位于11采区中部,东部以-380m煤层底板等高线为界,与1109工作面(未开拓)相邻,西部与1105工作面(未开拓)为界,南部以F1056断层煤柱为界,北部以1107工作面外切割为界。工作面平均走向长度350m,平均倾斜长度120m,储量39.4万t。平均煤厚为7.39m,煤层倾角为22°～3     

采区残留煤柱的开采实践

随着煤炭资源的日益枯竭 ,残留资源的开采成为一个重要的方向 ,边角残留块段 ,采区内上山煤柱、阶段煤柱和失去存在价值的防水煤柱 ,建筑物保护煤柱及难以开采煤层等残留煤柱的开采方式方法成为煤炭生产重要课题。现就泉沟矿 2 0 1工作面的开采实践谈谈残留煤柱的开采方法。1　 2 0 1工作面概况1.1　工作面技术条件2 0 1工作面是二采前组的上山煤柱 ,西为采空区 ,东为采区边界断层 ,走向长度平均 5 0m ,倾斜长度 4 0 0m ,煤层倾角14° ,煤层厚 2 .2m ,采用倾斜长壁开采 ,跨落法管理顶板 ,爆破落煤 ,使用DZ— 18— 2 5单体液压支柱配HDJA…     

窄小煤柱集中应力在下煤层顶底板中的应力分布规律研究

以某矿27301工作面地质条件为背景,通过理论分析,对近距离煤层群开采中,上层煤窄小煤柱对下层煤顶、底板应力分布进行研究得出:下层煤的应力降低区位于距上层煤煤柱边缘4 m以上的位置,下层煤工作面布置时,上下顺槽应与上工作面煤柱内错4 m,最为安全合理。     

石港煤业双巷掘进工作面煤柱合理宽度研究

煤矿开采过程中煤柱的稳定性是回采巷道稳定的关键,煤柱尺寸留设是影响煤柱稳定的重要因素,但煤柱尺寸较大也会造成煤炭资源的浪费。为了确定合理的煤柱宽度,以石港矿9号煤层9110回风巷及辅助进风巷掘进工作面为研究对象,采用工程类比和数值模拟的方法,结合其地质及开采条件,对9110工作面双巷掘进煤柱的合理宽度进行研究分析,初步确定煤柱的合理宽度,为石港矿9号煤层及其他类似工作面煤柱宽度的确定提供技术经验。     

斜交煤柱叠加影响下工作面应力场分布特征研究

针对近距离煤层群工作面受上方多层采空区斜交煤柱叠加影响造成采场顶板垮落、煤壁片帮和压架等问题，以沙坪矿9309工作面为工程背景，在实验室测试煤岩体基本力学参数的基础上，利用数值模拟和理论分析等方法对斜交叠加煤柱影响下工作面应力场的分布特征进行研究。研究表明：叠加煤柱造成其下方9309工作面在未开采时就处于较高集中应力状态，集中系数为2.3；受煤柱影响，工作面前方最大超前支承应力的距离随推进距离的增加而逐渐减小；工作面处于煤柱下方时，煤柱集中应力因采动影响而逐渐降低和转移，工作面前方12 m左右范围内集中应力却逐渐增加，当回采稳定后，工作面顶板受叠加煤柱影响的范围为工作面长度的72%，煤柱叠加区应力普遍在25 MPa左右，集中系数6.0左右；遗留煤柱尺寸越大，其集中应力在底板中的传播距离越远，影响范围越广，工作面顶板集中应力越大。     

煤柱下方强冲击特厚煤层防冲开采设计研究

采用数值模拟和理论分析方法对新疆硫磺沟煤矿煤柱下方工作面防冲开采设计进行了研究,得到以下结论:4-5煤层采空区煤层对下方9-15煤层的平均压力影响角分别为54°和80°,通过计算确定(9-15)08工作面上、下顺槽分别内错26m和6m能避开上方采空区遗留煤柱的影响。工程实践表明,(9-15)08工作面掘进期间未发生冲击显现,且巷道围岩最大变形量小于200mm,说明工作面基于防冲的开采设计较合理。     

浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明：上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力...     

高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度与控制技术

针对高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度留设问题,以羊场湾煤矿为工程背景,建立了综放工作面侧向基本顶破断结构模型,推导出低应力区范围表达式及其影响因素;采用FLAC3D数值模拟软件分析巷道掘进和本工作面回采期间不同煤柱宽度下巷道围岩应力与位移演化特征。研究表明:(1)高强度开采综放工作面因采场尺寸大、推进速度快、断裂步距大,导致内应力场范围亦大于常规工作面。(2)高强度开采综放工作面区段煤柱宽度的确定,应充分考虑多次剧烈采动、基本顶破断、巷道大断面等因素,结合试验工作面地质生产条件确定内应力场范围6.31~7.58 m,合理煤柱宽度为9~14 m。(3)本工作面回采期间,覆岩结构被再次激活,致使围岩变形破坏加剧,煤柱宽度10~14 m时,煤柱具有一定自稳能力并承担较少的顶板载荷,综合考虑各因素确定合理煤柱宽度为10 m。(4)受高强度开采及基本顶破断等因素影响,窄煤柱沿空巷道可能诱发大范围破碎、煤柱帮大变形及顶板不对称下沉等变形破坏,要实现此类巷道围岩稳定性控制应对煤柱帮和顶板重点加固,据此,提出了非对称围岩控制技术,并进行现场应用,巷道控制效果明显。     

切顶卸压无煤柱自成巷开采与常规开采应力场分布特征对比分析

为了探索切顶卸压无煤柱自成巷开采与常规留煤柱开采应力分布的区别,以国内外首个切顶卸压无煤柱自成巷开采工业性试验为工程背景,运用FLAC3D数值模拟软件建立了大煤柱开采,小煤柱开采Ⅰ(相邻工作面回采巷道未掘),小煤柱开采Ⅱ(相邻工作面回采巷道已掘),无煤柱开采4种不同开采方式的数值计算模型,并对其应力分布特征进行了模拟和对比分析。得出如下规律:在工作面前方,平行于工作面长度方向,煤柱留设方式对应力分布的影响存在一定范围,在影响范围内垂直应力大小关系为:小煤柱开采Ⅱ大煤柱开采小煤柱开采Ⅰ无煤柱开采;留大煤柱,小煤柱开采时,靠近本工作面回采巷道附近均存在明显的应力集中,而无煤柱自成巷开采由于取消了超前掘进巷道,从而消除了掘巷引起的应力集中;在工作面侧向,大煤柱开采应力集中位置始终位于大煤柱内部,小煤柱开采Ⅱ位于下区段工作面实体煤内部,小煤柱开采Ⅰ和无煤柱开采则位于巷道煤帮内部,应力峰值位置与巷道距离大小关系为:无煤柱开采小煤柱开采Ⅰ小煤柱开采Ⅱ和大煤柱开采;大煤柱开采时侧向应力峰值最大,小煤柱开采时次之,无煤柱开采最小,其峰值较大煤柱开采降低18.1%~20.3%,较小煤柱开采Ⅱ降低11.8%~17.3%,采空区顶板稳定后,无煤柱开采和小煤柱开采Ⅰ峰值较为接近。     

深部厚煤层开采底板大巷保护煤柱尺寸研究

以丁集矿1282(3)工作面现场地质开采条件为基础,通过理论分析和现场观测,研究了深部厚煤层开采采动影响范围,提出了丁集矿西一13-1采区合理的保护煤柱留设尺寸,并为类似条件下工作面开采提供一定的参考。研究表明:1282(3)工作面采动影响范围为180 m左右,西一13-1轨道大巷为采动敏感型巷道,西一13-1采区工作面留设180 m左右的保护煤柱较为合理。