大倾角特厚煤层区段煤柱合理尺寸研究

以某矿5#大倾角特厚煤层区段煤柱留设为工程背景,基于极限平衡理论和广义米塞斯准则理论计算得到煤层倾角为35°时区段煤柱宽度,得出留设区段煤柱25.6 m左右。运用FLAC3D数值模拟了不同煤柱宽度时巷道围岩应力和塑性区分布特征,模拟结果表明留设区段煤柱宽度在25m较合理。     

大倾角厚煤层区段煤柱留设数值模拟

为探讨新疆阜康地区赛福特矿井大倾角煤层开采过程中区段煤柱留设的合理宽度,采用数值模拟的方法,分析了大倾角(40°)煤层的煤柱上的垂直应力、剪切应力随煤柱宽度变化的关系及其分布情况。结合安全生产实际要求分析该矿最为合理的煤柱宽度为17m。     

大倾角煤层长壁工作面区段煤柱尺寸留设模拟

以南山煤矿大倾角B8煤层区段煤柱留设为工程背景,以煤柱失稳为临界条件建立力学模型,理论计算煤层倾角40°时区段煤柱的尺寸,得出煤柱宽度留设20 m左右。建立数值模型进行验证,分别模拟煤柱宽度为5、10、15、20 m条件下煤柱的应力特征、岩层失稳特征,模拟结果表明,煤柱宽度留设15~20 m较合理。     

大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度研究

 在现有煤柱宽度理论计算公式的基础上,针对大倾角煤层围岩应力特点,综合考虑煤层倾角、顶板垮落对采空区充填以及在采动时对煤体引起的损伤等多方面影响,推导出大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度理论计算公式,并应用于胜利煤矿,取得了良好的技术与经济效果,该研究对确定大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度具有参考作用。     

综放开采窄煤柱合理尺寸的数值模拟研究

根据赵家寨煤矿11208工作面特定地质条件,通过煤柱强度经验计算公式计算出合理煤柱宽度留设尺寸,运用有限差分方法(数值模拟),研究分析了留设不同煤柱尺寸时相应的应力分布和围岩破坏状态。提出将本工作面的超前采动影响作为影响煤柱宽度的一个重要因素。结合现场实际情况,与理论计算结果相比较,综合分析得出窄煤柱宽度取5 m时,巷道稳定性较好,并能保证工作面采出率;为矿井下一步煤层开采区段煤柱尺寸合理留设提供了依据,对于提高回采率具有一定借鉴意义。     

近距离下伏煤层区段煤柱合理尺寸优化方法研究

针对近距离下伏煤层区段煤柱留设不合理导致的煤柱资源损失问题，文章采用理论分析与数值模拟相结合的方法，对近距离下伏煤层区段煤柱合理尺寸优化方法进行了研究。结果表明：煤柱宽度越小，煤柱所受载荷越集中，峰值应力向内转移，塑性区宽度随之增大；利用下煤层应力极限平衡区宽度理论修正式，计算得到区段煤柱保持稳定的最小宽度为17.17 m;结合数值模拟分析，下伏煤层区段煤柱宽度不应小于17 m,据此提出将辅运巷向运输巷方向移动6.8 m布置在低应力扰动区，确定合理煤柱宽度为17.2 m,有效释放了煤柱资源。     

极近距离煤层群开采区段煤柱合理宽度的研究

极近距离煤层群开采,上下两层煤区段煤柱留设宽度问题,一直是百良旭升煤矿安全生产所关注的焦点之一。基于理论计算得出,上煤层区段煤柱的最小宽度为11.88m,下煤层回采巷道的内错最小距离为2.33m。同时借助于UDEC数值模拟软件,分析上煤层在不同区段煤柱宽度条件下的区段煤柱的应力分布、塑性区分布规律,得出上煤层区段煤柱的最小宽度为12m;上煤层采空区残留的区段煤柱宽度为12m时,下煤层回采巷道在采用内错式布置时,下煤层回采巷道内错距离为3m。综合分析以上结果表明:上煤层合理区段煤柱留设为12m,下煤层区段煤柱宽度为18m比较合理。研究结果为缓解该矿的采掘关系紧张、提高煤炭资源回采率、回采巷道围岩的稳定性提供了理论支持。     

综放工作面极窄煤柱合理留设宽度研究

根据赵家寨煤矿三软厚煤层12206工作面特定地质条件,通过煤柱强度经验计算公式计算出合理煤柱宽度留设尺寸,运用有限差分方法(数值模拟),研究分析了留设不同窄煤柱尺寸时相应的应力分布和围岩破坏状态。根据郑州矿区实际地质和工程实践情况,与理论计算结果相比较,综合分析得出极窄煤柱宽度取2 m时,即在稳定的内应力场范围内布置极窄煤柱护巷,能够明显提高巷道围岩稳定状态,并能保证工作面安全性和采出率;为郑州矿区三软煤层矿井下一步煤层开采区段煤柱尺寸合理留设提供了依据,对于提高回采率具有一定借鉴意义。     

区段煤柱内沿空掘巷窄煤柱留设尺寸研究

为了解决区段煤柱内沿空布置瓦斯通排巷时合理确定留设煤柱尺寸的问题,以白芨沟煤矿布置010203工作面瓦斯通排巷为工程背景,通过采用理论计算、现场实测与数值模拟相结合的方法,对区段煤柱应力分布特征展开研究。结果表明：引用内应力场理论求得区段煤柱侧内应力场宽度为8.35m;基于现场实测结果分析得出内应力场分布范围约距采空区0-7m;运用FLAC3D软件对留设不同窄煤柱尺寸下区段煤柱内应力分布、巷道围岩变形特征展开深度研究,得出区段煤柱内合理窄煤柱尺寸的确定方法;最终结合该矿实际情况确定窄煤柱留设合理尺寸为5m。     

浅埋工作面区段煤柱留设尺寸优化研究

为了掌握浅埋煤层矿压变化规律，同时解决因煤柱留设不合理而造成的煤炭资源浪费问题，以榆林双山煤矿308工作面与306工作面为工程背景，通过理论计算、数值模拟及工业性试验等方法，对306工作面区段煤柱合理留设尺寸展开研究。研究结果表明：极限平衡理论分析得出，煤柱内部弹性核区的宽度为3.8 m,区段煤柱极限宽度为11.4 m;数值模拟结果与现场实测数据相吻合。结合工作面实际生产地质条件，确定306工作面合理煤柱留设尺寸为11.5 m,并提出相应的巷道围岩支护方案。研究成果为浅埋煤层区段煤柱的尺寸留设提供了理论支持和技术指导，有助于有效提高煤炭回采率。     

大采高综采工作面区段煤柱合理留设应用研究

巷道围岩应力分布和围岩结构的完整性对大采高综采工作面区段煤柱宽度留设有着重要影响。以山西马堡煤业15#煤为研究背景,通过现场实测、实验分析、数值模拟等手段,分析煤柱应力环境、不同宽度煤柱应力变化规律及临空巷道围岩稳定性,并对合理区段煤柱宽度进行研究。研究结果表明:区段煤柱7.0 m深度为应力峰值区域,回采巷道侧煤柱塑性区宽度在5.0～6.0 m;大采高综采工作面合理区段煤柱留设宽度为19 m。     

崔家寨矿1号煤区段煤柱合理留设宽度的计算分析

根据崔家寨煤矿工程地质条件,采用理论计算与数值模拟两种手段,针对该矿1号煤层区段煤柱合理留设宽度问题展开研究,采用理论计算得出区段煤柱宽度不得小于15.1 m。通过FLAC~(3D)数值模拟软件模拟分析了5、10、15、18、20、25、30 m煤柱内应力分布状况,得出了煤柱内垂直应力的分布规律以及煤柱两侧塑性区分布范围,进一步验证了理论计算的合理性与客观性。在综合考虑煤柱稳定性与资源回收率的情况下,最终确定区段煤柱留设宽度为18 m。该方法为该矿后续开采区段煤柱的留设提供了依据,对类似工程地质条件的煤矿也具有一定的参考价值。     

高河矿E1316综放工作面煤柱稳定性研究

高河能源3号煤层工作面矿压显现强烈,以往采用的小煤柱沿空掘巷及柔模支护沿空留巷工艺,均存在巷道两帮变形大,底鼓严重问题。为了研究3号厚煤层工作面区段煤柱留设的合理宽度,以E1316工作面为研究对象,通过数值模拟分析了E1315采空区侧向支承压力分布规律,揭示了沿空巷道的合理留设尺寸。采用Gaddg公式理论验算了区段煤柱留设的合理性。结果表明,留设35 m的煤柱,能够避开采空区应力集中范围,保证巷道的稳定性。     

采空区边缘下方回撤通道护巷煤柱合理宽度研究

为了研究浅埋近距离煤层中下煤层回撤通道护巷煤柱合理留设宽度,采用理论分析、相似模拟和数值模拟的研究方法,研究了下煤层回撤通道护巷煤柱覆岩结构特征,确定了采空区边缘下方回撤通道护巷煤柱合理留设宽度。研究表明:在上煤层开采完毕后,由于上煤层停采线煤柱的原因,下煤层回撤通道因布置位置不同将造成护巷煤柱的覆岩结构存在较大差异,从而导致煤柱所承载的荷载出现不同;在煤柱宽度留设时,从采空区压实区到卸压区应逐渐减小,从卸压区到上煤层实体煤下应逐渐增大,采空区压实区煤柱宽度应小于实体煤区。通过建立工况条件下采空区边缘下方回撤通道数值模拟模型,确定了护巷煤柱合理留设宽度为18 m。     

综放工作面区段煤柱合理宽度的数值模拟研究

为了有效测定厚煤层工作面的煤柱合理宽度，针对1208工作面生产地质条件，采用理论计算和数值模拟相结合的方法，对合理的煤柱宽度进行了研究。通过理论计算，初步确定了区段煤柱留设25 m，运用数值模拟分析了区段煤柱内应力分布规律，在煤柱宽度在15~22 m时，应力值处于“谷底”，且处于弹性区。现场应用表明，巷道顶底板移近量最大为169 mm，两帮移近量最大为383 mm，巷道维护效果好，煤柱稳定。研究成果可为该矿后续的工作面区段煤柱尺寸留设提供借鉴。     

厚煤层回采工作面区段煤柱的合理宽度

回采工作面区段煤柱宽度的合理性直接影响着采掘工作面的顶板控制及安全生产,是进行工作面布置和支护设计的重要依据.为确定福达煤矿合理的区段煤柱宽度,本文根据矿井的工程地质和开采条件,通过对煤柱内弹塑性区的理论分析,计算出煤柱的留设宽度,并结合数值模拟的方法,分析了不同尺寸煤柱下应力分布和破坏范围.通过煤柱留设后的矿压实测,最终确定了福达煤矿回采工作面合理的区段煤柱宽度为19 m.     

大采高综采工作面区段煤柱合理宽度研究

为了确定焦坪矿区2301大采高首采工作面区段煤柱的留设宽度,以煤柱应力监测为切入点,实测分析了侧向支承压力分布特征;通过理论计算得到了煤柱弹性核区宽度和掘巷塑性区宽度,据此初步确定了区段煤柱的宽度。在此基础上,采用FLAC3D数值模拟方法研究了不同宽度时煤柱的塑性破坏特征,最终确定大采高工作面煤柱的合理宽度为25 m。现场应用表明,煤柱留宽方案满足相邻工作面的护巷要求。     

区段煤柱合理尺寸理论分析及数值模拟研究

为确定神树畔煤矿3煤采区区段煤柱合理尺寸,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对区段煤柱大小、垂直应力、支撑压力分布规律进行研究,研究结果表明:理论分析得出煤柱宽10 m时垂直应力值为7. 83 MPa;数值模拟得出煤柱合理尺寸为10 m,垂直应力7. 34 MPa;综上,对比分析得出煤柱合理留设宽度为10 m。     

特厚煤层综放开采区段煤柱合理尺寸研究

为了减少综放工作面煤炭资源损失,进一步对煤柱资源进行回收,围绕区段煤柱合理留设这一难题,以山西某矿9-10-11号煤层二采区为工程背景,对该矿工作面合理区段煤柱尺寸进行了研究。理论计算结果表明,工作面区段煤柱合理宽度不应低于18.4 m,采用数值模拟方法,对7种煤柱留设方案进行了对比分析,最终确定区段煤柱宽度为20 m,能够实现煤炭资源回收,并保证巷道安全稳定性。     

采空区下特厚倾斜煤层沿空巷道煤柱宽度研究

为了研究特厚倾斜煤层沿空巷道煤柱尺寸留设的问题,利用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析煤层上采空区底板卸压规律以及采空区下煤层侧向支承压力力学模型,确定合理的区段煤柱宽度应大于11.9 m或区段煤柱与巷道宽度之和小于11.9 m。根据理论计算,设置5组不同煤柱宽度数值模型,分析采空区下特厚倾斜煤层沿空巷道开挖后不同宽度煤柱所受垂直应力以及水平位移变化规律,确定合理的煤柱宽度为6～一8 m。结合理论计算与数值模拟结论,在巷道宽度为5 m的前提下,合理的区段煤柱宽度应小于6.9 m,建议区段煤柱宽度取6 m。