近距离煤层联合开采可行性分析

杜儿坪矿8~#、9~#煤层属于近距离煤层,煤层间距小,开采难度大。通过理论分析和FLAC3D数值模拟软件,对8~#、9~#煤层联合开采可行性进行研究,研究表明:9~#煤层开采时的冒落高度小于层间岩层厚度,顶板并未冒通至上煤层采空区;8~#煤层开采时的底板破坏深度大于煤层间距,9~#煤层开采前顶板便已经受到损伤破坏;利用稳压区理论和数值模拟可知,联合开采的工作面合理错距应为30~35 m.结合相邻近矿井成功经验,认为8~#、9~#煤层在制定完善安全措施后,具备联合开采的条件。     

虎龙沟煤业8~#煤顶板含水层数值模拟参数优化与疏水量预测

为防止8~#煤层工作面回采过程中与顶板含水层中水体贯通造成水灾事故,故采用数值模拟的方式对顶板含水层的疏水量进行有效预测。通过对8~#煤层顶板含水层数值模拟中含水层渗透系数的优化,基于优化后的模型对顶板含水层的疏水量进行预测,结果表明:优化后的数值模拟模型具有较高的准确度,得出8~#煤层的顶板含水层的疏降水量为1 380 m~3/h。     

顺层定向千米长钻孔抽采半径时变规律研究

根据某矿3~#煤层赋存特点,运用千米钻机定向长钻孔技术进行本煤层瓦斯预抽。通过千米钻孔现场数据对其瓦斯抽采特性进行统计分析,得到钻孔抽采瓦斯量的衰减特征参数,结合煤层瓦斯基本参数得出3~#煤层千米钻孔抽采半径时变规律;同时对不同钻孔间距的瓦斯流场进行分析,数值模拟得出合理布孔间距,经现场验证证实抽采准确率可达80%,该方法可作为3~#煤层预抽钻孔防突效果预测。     

近距离煤层群开采下层煤开切眼位置的确定

为了确定近距离煤层群开采时下煤层开切眼的合理位置,本文在对木瓜矿9~#煤层和10~#煤层近距离煤层开采地质条件分析的基础上,对上层9~#煤层开采后底板破坏深度及煤柱下方的支承压力分布情况及影响范围进行了力学计算,理论计算结果表明,10~#煤层回采巷道与9~#煤层巷道的内错距需不小于15 m;此外,利用FLAC3D有限元数值模拟软件对9~#煤层采后围岩应力与岩层移动情况进行分析,并在此基础上进一步分析其对下煤层矿压的影响,通过对比研究最终确定10~#煤层合理开切眼的位置,与理论计算结果基本一致,该布置方式可为近距离煤层群下煤层开采开切眼位置的选择提供一定的借鉴意义。     

胜利矿不明采空区积水危险性分析

为了避免采空区积水引起的矿井透水事故,保证煤矿安全生产,针对胜利矿10~#煤层上部存在2~#和6~#煤层不明采空区积水的问题,提出了上部采空区积水对下部煤层开采威胁程度的判定方法,把其危险性划分为原岩渗透型、近似原岩渗透型、涌入型和突水型4种类型,分别给出了定义和界定准则。根据此准则,分别采用理论计算和数值模拟等方法,分别对2~#和6~#煤层采空区积水对10~#煤层开采的危险性进行了分析。分析结果为:2~#煤层采空区积水对10~#煤层的危险性为近似原岩渗透型,6~#煤层采空区积水对10~#煤层的危险性为突水型。     

黄陵二号煤矿上隅角瓦斯来源分析

为准确反映黄陵二号煤矿207工作面回采过程中本煤层2~#煤层、临近层3~#煤层的瓦斯涌出规律,掌握采空区混合瓦斯来源,通过稳定碳同位素分析方法定量分析各个煤层瓦斯,判定出2~#煤层、3~#煤层瓦斯气体属于热成因气,并计算出工作面上隅角混合气体2~#煤层解析瓦斯占75%,底板3~#煤层瓦斯占25%.根据该占比结果,建议对2~#煤层瓦斯进行采前预抽,对3~#煤层瓦斯先进行前探,再根据现场实际情况进行抽查,以实现工作面瓦斯的分源、分重点、分区域治理。     

浅埋煤层房式采空区下开采煤柱稳定性研究

房式采空区煤柱留设状况复杂,房柱及隔离煤柱结构的失稳对下位煤层回采工作面造成严重影响,为掌握浅埋煤层房式采空区下开采的矿压显现特征,确保煤矿安全生产,以石圪台矿2~#、3~#煤层为工程背景,通过理论分析和数值模拟方法,揭示了2~#煤层6 m×8 m房柱和20 m隔离煤柱带的应力场分布特征以及下位回采工作面过房式采空区的围岩应力特征和塑性区演化规律。结果表明:在2~#煤层房式采空区6 m×8 m房柱失稳结构下,3~#煤层应力处于卸压状态,应力降低16%;3~#煤层在开采过程中,超前支承压力最大峰值均处于2~#煤层留设20 m隔离煤柱及房柱失稳区域下方。     

山西常村煤矿井田地质特征及煤层稳定性评价

为对常村煤矿煤层稳定程度进行评价进而指导工程设计和矿山生产,在总结煤矿井田地质特征基础上,对主要可采煤层的稳定性进行了定性和定量评价。山西常村煤矿井田内主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,可采煤层以山西组3~#煤层和太原组15-1~#、15-3~#煤层为主。分析认为:煤层的定性和定量稳定性分析显示,3~#煤层为不稳定局部可采煤层,15-1~#煤层为不稳定局部可采煤层,15-3~#煤层为较稳定大部可采煤层。常村煤矿煤层稳定程度总体属简单类型。     

近距离煤层群重复采动覆岩破坏规律分析研究

以阳煤一矿近距离煤层群为研究对象,通过二维物理相似材料模拟试验的方法,对近距离煤层群重复采动情况下覆岩破坏及裂隙发展规律进行分析。结果表明:12~#煤层周期来压步距平均为18cm,15~#煤层周期来压步距平均为14.5cm,下行开采条件下,下煤层回采周期来压步距小于上煤层回采周期来压步距。12~#煤层模拟回采垮落带高度为8cm,裂隙带最大高度为40cm,15~#煤层模拟回采垮落带高度为17cm,裂隙带最大高度为116cm。相关研究结论可为相似条件煤层覆岩破坏研究提供参考。     

远距离下保护层开采卸压效果数值模拟研究

以芦岭煤矿远距离下保护层(即Ⅲ11软岩工作面)开采作为工程背景,采用FLAC3D数值模拟技术,通过对虚拟监测点数据的统计分析,研究了下保护层开采过程中被保护8~#煤层的应力变化规律、膨胀变形程度及瓦斯压力变化规律。模拟结果显示:随保护层开采范围的不断增大,8~#煤层垂直应力、最大主应力及最小主应力变化量均超过10%;厚度变形量超过3‰;且在保护层开采中后期8~#煤层瓦斯压力低于国家防突规定的临界值0.74 MPa,表明下保护层开采对被保护的8~#煤层起到卸压保护作用。