察哈素煤矿厚煤层综采工作面煤柱合理宽度模拟研究及实践分析

煤柱宽度的合理留设是确保厚煤层双巷布置综采工作面安全回采的关键。针对察哈素煤矿因煤柱留设不当而导致回采巷道大范围破坏的问题,采用数值模拟的方法研究了巷道失稳的原因和煤柱的合理宽度。结果表明:工作面煤柱宽度不足导致巷道两侧支承压力叠加是巷道维护困难的主因。通过对比不同煤柱留设条件下采场应力、收敛变形和塑性区分布情况,得出该矿合理的煤柱宽度为35 m。现场实践表明,该方案的技术及经济效益显著。     

长壁采场超前应力分布及煤柱留设研究

察哈素煤矿3101工作面为大采高首采工作面,埋深较周围矿井深。掌握该工作面支撑压力分布规律,从而确定回采巷道超前支护距离和支护方式,对沿空留巷维稳提供了科学依据。本文运用极限平衡理论分析和现场实测的方法研究3101首采工作面支撑压力分布规律,并计算煤柱合理留设宽度。结果表明,支承压力理论计算的超前压力影响范围与现场实测结果基本吻合。     

基于双巷掘进的沿空掘巷巷道布置系统

察哈素煤矿31303工作面属于高强度工作面,推进距离4000m,为了满足通风和运输要求,采用双巷掘进。为了解决煤柱尺寸不合理造成的煤炭损失大、回风巷维护困难与自然发火严重等问题,提出超长推进距离工作面双巷布置的沿空掘巷巷道布置系统。结合理论分析与现场实测的方法,确定了巷道布置系统中双巷间煤柱合理留设尺寸50.7m,沿空掘巷窄煤柱留设尺寸为10m,掘进工作面与接续工作面之间合理错距为190m,首采工作面和掘进工作面之间合理的错距为1050m。31303工作面双巷掘进的沿空掘巷布置实现了煤柱的回收和巷道的良好维护,提高了回采率。     

近距离煤层群开采下巷道稳定性研究

考虑到回采巷道所处煤层群中的空间位置,综合分析上下煤层、邻近工作面及煤柱留设对巷道的影响,对崔家寨煤矿503工作面机巷以及相邻的505工作面机巷出现的冒顶等一系列巷道失稳问题进行了分析研究,对巷道的布置,煤柱宽度的留设及锚杆支护参数进行了分析,并给出了合理的建议,为今后现场施工提供了依据.     

综采工作面沿空巷道小煤柱留设宽度研究

为确定山西阳煤一矿81303孤岛回采工作面沿空巷道的小煤柱留设合理宽度,通过研究不同煤柱宽度下综采工作面向前推进时煤柱体破坏变形情况,并对小煤柱沿空巷道的支护形式及煤柱的保护措施进行改善。研究表明:合理的煤柱留设宽度为9m,煤柱过窄时由于靠采空区侧的煤柱受支撑力影响易片帮、失稳,过宽则回采巷道承受压力较大,支护困难。     

厚煤层小煤柱沿空掘巷支护技术研究

为解决下霍煤矿工作面区段煤柱留设宽度大、巷道变形严重的问题，根据2305工作面的开采条件，采用理论分析和数值模拟的方法，确定了8 m的小煤柱宽度，提出了合理的锚网索喷联合支护方案，并在现场进行了试验。结果表明：掘进期间巷道变形量小，小煤柱留设宽度合理，能够满足工作面安全生产需要，同时提高了煤炭资源回收率。     

软煤层大采高工作面巷道煤柱尺寸优化

针对长平矿大采高工作面巷道留设合理煤柱宽度问题,通过煤柱稳定性理论计算、应力实测、有效支撑面积分析,对大采高综采工作面巷道煤柱尺寸进行了合理优化。采用煤柱稳定性理论计算得出护巷煤柱宽度为64m,实践结果表明留设煤柱尺寸较保守。经综合分析认为留设煤柱宽度约为50m时,既能保证巷道回采的稳定性,又可减少煤柱资源浪费。     

区段煤柱留设宽度及耗散性研究

针对常村煤矿相邻工作面之间留设30m煤柱,巷道变形依然较严重的问题,通过经典极限平衡区理论公式计算,确定巷道最小煤柱留设宽度范围在6.7～7.58m;利用FLAC~(3D)数值模拟确定不同煤柱留设宽度方案中垂直应力和能量耗散情况分析,得出2015工作面巷道合理留设宽度为7m,能够保证巷道稳定性和煤炭回收率。     

综采工作面软岩煤巷围岩变形原理及控制技术

为解决察哈素煤矿软岩煤巷受采动影响产生的围岩变形和支护困难问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析多次采动影响下巷道片帮和底鼓机理,得出护巷煤柱合理留设宽度,并在原支护方案的基础上设计31采区巷道改进支护方案。研究结果表明:该矿巷道底板为膨胀-挠曲复合型底鼓,煤柱片帮主要受煤柱尺寸影响。加大煤柱留设宽度至25 m可有效降低煤柱内侧向应力峰值和底板底鼓变形,减轻煤巷片帮;采用"补打底角锚杆+增加两帮支护密度+增加锚杆(索)长度"综合补强措施,可增强煤柱自承力和控制底鼓变形,有效控制现场围岩变形和破坏。     

临空区煤柱内布置巷道的顶板动压危险分析与控制对策

针对砚北煤矿2502采区250204上工作面回风顺槽与已回采的250205上工作面留设20 m煤柱,将造成250204上工作面回采期间冲击危险性增大和巷道掘进维护困难的现状,通过模拟分析留设不同宽度煤柱及煤柱卸压前后的应力云图和煤体支承压力曲线,确定了250204上工作面安全回采的巷道布置方法和新掘巷道留设煤柱的合理尺寸,实现了巷道的安全施工,为以后采区的布置和煤柱的留设提供了参考。     

马军峪煤矿90109综放工作面区段煤柱宽度优化研究

以马军峪煤矿90109综放工作面合理的区段煤柱宽度留设为背景,通过理论计算和Flac~(3D)软件建立模型研究马军峪煤矿90109综放工作面回采时不同区段煤柱宽度下煤柱的应力分布,确定马军峪煤矿90109综放工作面的区段煤柱宽度为20 m。对留设的煤柱进行钻孔应力监测,通过对现场监测数据分析可知,在留设20 m宽煤柱的情况下,90109综放工作面回采过程中巷道变形在可允许范围内,能够保证该综放面的安全回采。     

薄煤层工作面区段煤柱合理留设宽度研究

对薄煤层工作面而言,合理的区段煤柱宽度对降低巷道维护难度和提高煤炭采出率十分重要.基于赵家寨煤矿薄煤层赋存条件,采用数值模拟软件研究了不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布状况,从降低巷道维护难度和提高煤炭采出率角度提出合理煤柱留设宽度.     

沿空掘巷窄煤柱的合理留设与模拟研究

采用极限平衡理论对沿空掘巷窄煤柱的合理留设宽度进行了理论分析,得出煤柱合理尺寸为3.63~4.12 m,结合物理相似模拟试验分别对煤柱宽度为6.0、5.0、4.0、3.0 m时的矿压显现规律进行了研究与验证,得出窄煤柱合理留设宽度为4.0 m。山不拉煤矿3203工作面的矿压观测结果表明,窄煤柱留设宽度为4.0 m能够有效地控制巷道围岩变形,对类似条件下综采工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定有一定的指导意义。     

上下分组开采工作面煤柱留设尺寸研究

为提高煤炭资源回收率和防止煤柱留设过小造成巷道围岩失稳变形破坏影响工作面安全回采,运用数值模拟方法分别对留设10m、11m、12m宽度煤柱进行巷道围岩应力变化模拟试验,确定11~#下组煤煤柱宽度为11m,上组煤煤柱宽度为25m。应用实践表明,工作面推进过程中,巷道没有发生大的破坏变形,煤柱保持较为稳定状态,工作面实现安全回采,证明留设的煤柱尺寸满足设计要求。     

庙哈孤矿区浅埋煤层护巷煤柱合理宽度研究

针对庙哈孤矿区浅埋煤层护巷煤柱留设宽度的问题,以庙哈孤矿区安山煤矿5-2煤层护巷煤柱为研究对象,采用理论计算、工程类比、相似材料模拟等方法研究护巷煤柱宽度。结果表明:通过弹塑性极限平衡理论计算得出煤柱留设理论宽度为12m,并对不同煤柱宽度进行了相似模拟研究,参考工程类比结果,确定了庙哈孤矿区安山煤矿护巷煤柱合理宽度为15m,成果创造了较大的社会经济效益。     

崔家寨煤矿近距离煤层群开采巷道稳定性分析

基于崔家寨煤矿E12503工作面运输巷以及相邻的E12505工作面运输巷出现的冒顶等一系列巷道失稳问题,考虑到回采巷道所处煤层群中的空间位置,综合分析上下煤层之间、邻近工作面及煤柱的留设等因素对巷道的影响,研究了造成巷道破坏的机理.通过分析研究,提出了巷道的布置、煤柱宽度的留设及锚杆支护参数的选取及施工方案,并对巷道稳定控制采取有效措施.     

伊田煤矿护巷煤柱合理尺寸研究

留设煤柱对回采工作面巷道的稳定性至关重要.为确定伊田煤矿2203综放工作面回风顺槽与2205综放工作面回风顺槽之间护巷煤柱的合理尺寸,在了解巷道地质赋存条件、煤岩力学特性及巷道的几何断面特征后,结合FLAC3D模拟结果,最终确定了在该矿区生产地质条件下留设煤柱的合理宽度为7m.     

庙哈孤矿区浅埋煤层护巷煤柱合理宽度研究（第十届全国采矿学术会议、中国煤炭学会推荐）

针对庙哈孤矿区浅埋煤层护巷煤柱留设宽度的问题,以庙哈孤矿区安山煤矿5-2煤层护巷煤柱为研究对象,采用理论计算、工程类比、相似材料模拟等方法研究护巷煤柱宽度。结果表明：通过弹塑性极限平衡理论计算得出煤柱留设理论宽度为12 m,并对不同煤柱宽度进行了相似模拟研究,参考工程类比结果,确定了庙哈孤矿区安山煤矿护巷煤柱合理宽度为15 m,成果创造了较大的社会经济效益。     

大采高工作面回采巷道护巷煤柱合理宽度研究

为研究大采高工作面合理护巷煤柱的留设问题,以康河煤矿6103大采高工作面回采巷道为研究对象,通过理论计算和数值模拟分析,得出了合理的护巷煤柱宽度,并经工程实践论证了其可行性,为类似条件下大采高工作面护巷煤柱的留设提供了理论依据。     

综放开采条件下沿空掘巷煤柱留设尺寸数值模拟分析

为了增强沿空掘巷巷道的稳定性,提高资源回采率,本文以大同矿区塔山煤矿8204工作面为研究背景,对沿空掘巷留设区段煤柱的合理宽度进行了研究。通过模拟实验结果得出:区段煤柱的宽度在5~10m时,巷道处于低应力区,支护相对稳定。将理论计算和数值模拟相结合,同时参考塔山矿综放工作面矿压显现规律及微地震监测得出的相关结论,综合考虑巷道跨度大、隔绝采空区瓦斯等安全因素,确定了特厚煤层综放工作面沿空掘巷留设区段煤柱的合理宽度。