煤层群开采自燃“三带”分布规律及防灭火技术研究

为防止近距离煤层群工作面回采后相邻采空区气流互通引起采空区遗煤自燃，以李家壕煤矿31114综采工作面为工程背景，采用现场实测结合数值模拟的方法，对本煤层进风侧、回风侧及上覆采空区氧浓度分布规律进行测定，依据氧浓度分布规律划定了本煤层采空区自燃“三带”分布范围，并给出了工作面安全回采的最小推进度。同时，利用Fluent软件模拟得到煤层群开采上覆采空区氧浓度分布规律，划定了上覆采空区火灾重点防治区域，该区域位于工作面后方50m范围内的上邻近层工作面遗留煤柱，依据遗留煤柱破碎漏风易发火的特征，提出采用地面封堵、隅角封堵、遗留煤柱注浆相结合的综合防灭火技术。     

冲击地压矿井近距离煤层采空区下回采巷道合理错距研究

针对近距离煤层上层煤为采空区及遗留30 m煤柱情况,以葫芦素煤矿2-1煤层及2-2煤层煤为研究背景,建立上层煤采空区及遗留煤柱受力的力学模型,分析了上层煤区段煤柱下岩层的应力分布状态,研究了近距离煤层采空区下回采巷道布置的合理错距。研究表明:保护层开采后实现充分卸压后,最佳内错距离应为80 m;从上覆遗留煤柱的影响范围来看,最佳内错距离为40~80 m;从对上层煤巷道的影响程度考虑,最佳内错距离宜大于80 m,当内错距离取160m时,下工作面开采对21101回风巷的影响最低,综合4种不同的角度,对影响范围取交集计算,最终确定22103首采工作面的最佳内错距离为80 m。     

近距离采空区下（九层煤）沿空掘进锚网支护探索与实践

(1)查庄煤矿沿空巷道为9104出口，属9100采区第三个回采工作面，东邻9102面采空区，西邻9106工作面(未准备)，北邻中井保护煤柱，上覆8层煤，已安全回采，煤层顶板距八层采空区岩柱4-6m，平均5m，属近距离采空区下工作面。     

上湾煤矿近距离煤层开采自燃防灭火技术

针对近距离煤层群开采所面临的煤层易自燃的难题,以上湾煤矿三盘区12煤层和12上煤层为例,分析了当上覆12上煤层回采完毕后开采12煤层工作面时,采空区遗煤自燃危险因素。建立了自燃预测预报系统,根据煤炭自燃的条件,通过对其自燃机理的分析,制定了从设计源头、工作面回采初始至采终封闭全过程防灭火措施,确保了下覆12煤层的安全回采。     

综采工作面过断层及煤柱下安全开采技术实践

同煤集团朔州朔煤小峪煤矿5#煤层402盘区8206工作面同时过F5断层和上覆2#煤层采空区,面临煤柱压力和安全回采问题。经过对8206工作面上覆2#煤层采空区煤柱对该工作面应力的分布情况分析,根据应力分布特征制定了相应回采措施。研究结果表明:受上覆2#煤层采空区煤柱集中应力的影响,8206工作面在进出煤柱时均处于应力升高区,顶板压力大,加上断层带顶板破碎,使维护更加困难。通过实行有效的安全回采措施,在8206工作面同时过F5断层及上覆采空区煤柱压力大的情况下实现了安全回采。     

近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区研究

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比重很大,吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,上煤层已采完,回采工作面间遗留20 m区段煤柱,对下部煤层回采造成一定影响,所以,研究近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离上煤层采空区、遗留煤柱下巷道维护和矿压显现严重的技术难题,基于近距离煤层上部煤层开采遗留煤柱应力集中会在底板中传递的规律,对下煤层应力影响范围进行了理论计算;并结合10-103工作面的生产技术条件,采用现场矿压监测方法,对工作面上部、中部、下部位置的液压支架监测数据进行分析,采取工作面调斜和加强超前支护措施,对近距离下部煤层过遗留煤柱应力集中区具有一定的指导意义。     

近距离煤层大倾角工作面采空区下安全开采技术研究

 以近距离煤层大倾角工作面采空区下开采为研究背景,针对煤壁片帮、顶板冒落及支架、运输机下滑的机理进行了分析。文章认为,上覆煤层采空区遗留煤柱造成应力集中,采场二次采动破坏加剧了工作面煤岩体的变形,其整体强度降低,煤层倾角及底板破坏深度对支架及运输机下滑的影响比较大,文章提出了针对性的安全开采控制技术,实现了工作面的安全开采,对类似条件下工作面安全开采提供了有益的指导作用。     

近距离煤层群开采工作面自然发火防治技术

黄白茨煤矿属近距离煤层群开采,在近距离煤层群开采条件下工作面重复采动容易在相邻采空区间形成漏风通道,021005工作面回采初期上覆采空区发生自燃,从采空区漏风通道、采空区遗煤、漏风供氧时间等方面分析了工作面自然发火原因,初步确定了采空区着火点位置,采用封闭工作面注液氮成功控制了火区发展。     

不同开采条件对房采区下开采影响模拟

22202工作面为大柳塔矿22煤二盘区已回采的大采高综采工作面,22202工作面开采区域正上方为12煤房采采空区,12煤与22煤层间距25.8m~30.37m;在回顺14联行靠近2-2煤火烧边界顶帮煤层局部松散变软。根据22202工作面上方采空区煤柱的特点,运用FLAC3D建模分析不同煤柱情况下工作面开挖过程中煤壁超前应力分布特征、工作面开挖过程中上方采空区煤柱失稳特征和工作面顶板压力及下沉量,得出工作面超前应力分布规律及煤层顶板下沉量变化规律。     

缓倾斜煤层群上行开采的探讨

一、开滦煤矿几个上行开采的实例1.唐山矿的9道巷17道半石门9794工作面(煤层赋存情况见图1),在解放前由于某种原因没有开采煤.层,而先采了煤_9和煤_(12)层.七十年代开滦煤矿大搞复采时,对煤_8层用陷落法进行了开采.在复采中发现煤_8层的顶板仅平缓下沉,煤层破坏并不严重,虽煤层节理增多了些,但并不松散,工作面压力不大.2.唐家庄矿盆地乙2610工作面(煤层赋存情况见图2).1959年在煤_(11)层内已把2610工作面准备出来了,后因水大采不了,只好将该工作面放弃,而先采了煤_(12)层内的2612工作面.1972年挖潜时,才又对2610工作面进行了回采,工作面长约110米,用长壁采煤法开采,开采中曾发现底板上有一指宽的裂缝,但工作面压力也不甚大,较安全.     

综采工作面回采过上覆集中煤柱及采空区技术

为解决综采工作面在回采过程中过上覆煤层集中煤柱及采空区易出现大面积冒顶事故的问题,以石圪台煤矿31201综采工作面为研究对象,对工作面过上覆煤层集中煤柱及采空区过程中出现的冒顶事故原因进行了分析。结果表明:根据工作面矿压观测情况可知,工作面3次周期来压异常区域均处于上覆22煤层房采区集中煤柱及采空区区域,22煤层房采集中煤柱及采空区导致31201综采工作面出现次生顶板结构,受采动影响22煤层集中煤柱及采空区破坏失稳,形成动载矿压最终产生大面积冒顶事故。针对冒顶事故,通过采取矿压观测、微震监测、岩层内部位移监测、地表观测和上覆集中煤柱爆破等技术手段,对工作面的继续回采提供了安全技术保障。     

采空区瓦斯运移规律与治理技术研究

为有效解决煤峪口矿81004工作面采空区瓦斯浓度高的问题,根据工作面与上覆11-12号煤层合并层间的关系可知,工作面回采期间瓦斯主要来源于上覆近距离煤层采空区。采用Fluent数值模拟软件,对工作面不同配风量和不同抽采量条件下采空区瓦斯分布规律进行分析,设计采空区采用巷道超前钻孔导流抽采进行瓦斯治理,并在抽采方案实施后进行效果分析。结果表明:工作面回采期间上隅角瓦斯浓度在0.01%～0.34%的范围内,无瓦斯预警、超限现象,为工作面的安全高效开采提供了保障。     

复杂地质条件下强突煤层工作面瓦斯综合治理技术研究

祁东煤矿一采区912工作面在回采过程中,受火成岩侵蚀、71煤遗留煤柱、82煤坚硬厚砂岩顶板不易垮落、地质构造复杂等因素叠加影响,以及近距离上邻近层82煤瓦斯大量涌出、本煤层煤与瓦斯突出等灾害威胁,通过采取高位钻孔、顺层、穿层钻孔、采空区钻孔立体抽采、超前探查排放孔和煤层注水、深孔预裂爆破和浅孔爆破措施以及工作面顶板管控等全方位、立体式瓦斯治理措施,彻底解决了工作面瓦斯灾害问题,实现了复杂地质条件下近距离突出煤层工作面安全高效回采。     

近距离煤层回采巷道合理布置方案

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区、遗留煤柱下回采工作面巷道布置的技术难题,基于岩层控制的关键层理论,采用UDEC计算机数值模拟的方法,对上煤层开采后采空区及遗留煤柱应力分布规律进行了分析,并通过理论计算的方法确定了下煤层工作面合理内错距离,优化了近距离下煤层回采巷道布置方案,解决了下煤层回采巷道布置、矿井接替紧张的难题。     

近距离煤层开采斜交过上覆采空区煤柱矿压规律研究

四台矿12^#层402盘区开采过程中需要反复斜交过上覆采空区煤柱，通过多种矿压观测手段分析了首采面8206面开采过程中的采场来压规律及过应力集中煤柱的矿压规律，对该盘区其他相同条件工作面及类似条件下回采采场围岩控制具有参考价值。     

近距煤层回采巷道支护技术实践

针对木瓜煤矿近距离下煤层采空区及遗留煤柱下回采工作面巷道支护的难题．基于岩层控制的关键层理论,采用UDEC计算机数值模拟的方法．对上煤层开采后采空区及遗留煤柱应力分布规律进行了分析,优化了近距离煤层回采巷道的支护方案．解决了近距离煤层安全开采的难题。     

近距离煤层上层采空区及煤柱对下层开采的矿压显现规律

四台矿12号层402盘区开采过程中需反复斜交过上覆采空区间煤柱,通过多种矿压观测手段分析了首采面8206面开采过程中的采场来压规律及过应力集中煤柱的矿压规律,对该盘区其他相同条件工作面及类似条件下回采采场围岩控制具有工程决策意义。     

采空区及煤柱下回采巷道合理布置位置研究

针对多煤层开采上覆煤层后采空区及遗留煤柱引起底板应力变化,对寺河二号井94313综采工作面回采巷道位置进行相似模拟研究,分析上覆岩层变形破坏对下部煤层应力的影响,为下煤层回采巷道布置位置提供理论依据。结果表明:残留煤柱下9号煤层垂直应力呈单峰值分布,距离煤柱边缘30 m以外垂直应力趋于稳定。     

房柱式采空区下部综采工作面矿压显现特性分析

昊达煤矿4205工作面位于4-2煤层,覆岩中存在上覆3-2煤层房柱式采空区,受上覆煤层遗留区段煤柱影响,4205工作面回采过程易出现顶板突然剧烈来压,且来压规律不显著,支架频繁被压毁。通过采用现场实测与理论分析相结合的研究手段,对工作面主要来压原因进行分析,并结合房柱式采空区煤柱破坏失稳理论判据,认为在靠近房柱式或炮采采空区边缘容易出现顶板剧烈来压,且支架直接被压坏的现象,并提出了通过缩短工作面倾斜长度,以减小上部房柱式采空区的横跨区域范围,从而降低采空区顶板大范围垮落的危险性的工作面调整措施,并在现场得到了良好的应用效果,为类似条件的矿井提供了高效安全开采的经验。     

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。