寺河煤矿大采高工作面合理煤柱尺寸留设

采用理论分析和现场实测的方法,深入细致地研究了寺河煤矿大采高工作面的合理煤柱尺寸留设问题,达到了确保大采高工作面巷道的支护安全、减少采区的煤柱损失和提高矿井的技术经济效益的目的。     

大采高工作面合理煤柱尺寸留设研究

针对寺河矿采掘衔接紧张、采区煤柱损失大的问题,通过数值模拟、煤柱受力分析及煤柱强度测试,开展了大采高工作面合理煤柱尺寸留设研究,结果表明:煤柱宽为35 m时,巷道围岩变形量小,受压小,为较合理的煤柱尺寸;对煤柱强度进行测试可得,W13012巷和W13013巷之间煤柱煤体强度值大部分集中在10~20 MPa,煤体强度平均为16.05 MPa,煤体中等硬度,煤柱浅部强度值普遍小于深部强度值;对煤柱受力进行分析,在受超前压力影响期间,距巷道表面较近的煤体逐渐被压裂破坏,而经过煤柱的峰值点后,煤柱在受超前压力期间和滞后压力期间受力基本恒定,煤柱应力只有一个峰值且峰值位置右侧1 m范围内应力均达到自身极大值,说明在此支护强度下此煤柱宽度的4倍宽度是极限的煤柱宽度。     

留底煤掘进双巷布置大采高工作面巷间煤柱尺寸优化研究

确定巷间煤柱合理尺寸是保证留底煤掘进双巷布置大采高工作面安全、高产与高效的关键所在。以某矿122106大采高工作面沿底掘进胶运巷和辅运巷之间的护巷煤柱为工程背景,对工作面生产地质条件展开现场调研,同时原位测试巷道围岩地质力学参数。基于上述原始数据理论,估算出煤柱极限强度与合理的煤柱宽度范围,通过数值试验研究手段,分析初步选定宽度煤柱条件下,二次回采阶段巷道围岩及煤柱内部应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:煤柱的极限强度为50.48 MPa,合理的煤柱宽度为19.24~29.28 m。煤柱宽度20 m时,煤柱内塑性区是2个独立的区域;当煤柱宽度达到一定程度后,接续面回采对上个工作面侧煤柱应力影响较小,主要是对本侧煤柱影响较大;靠近煤柱侧顶板和帮部变形较大,垂直位移最大值集中在巷道肩角位置,顶板出现不均匀下沉;煤柱核区内垂直应力均小于其极限强度,能保证稳定;煤柱最大垂直应力集中在两侧,靠近采空区的位置,煤柱中部存在较明显的应力下降区域。     

新窑上煤矿大采高综采工作面合理煤柱尺寸留设研究

基于新窑上煤矿区段煤柱留设经验值20m可进一步优化的实际,为优化区段煤柱留设宽度并优化5~(-2)煤层大采高综采工作面布置,进一步提高资源采出率,综合采用理论计算和数值模拟等方法进行了研究。理论分析表明,可以采用外错布置或平移距不低于5m的平移布置;区段煤柱尺寸采用小煤柱护巷时需大于4.16m,在用大煤柱护巷时需大于12.16m。数值模拟分析表明,采用平移布置时,煤柱内应用分布最优,区段煤柱宽度10m平移距10m方案最佳。结合现场实际,将工作面布置方案优化为倾向长度约246m、区段煤柱宽度10m,单侧共布置5个工作面,可多采出煤炭资源量共计0.99387Mt。     

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。     

浅埋煤层大采高区段煤柱合理宽度留设研究

以陕北某浅埋煤矿工作面5-2煤为对象,研究浅埋煤层大采高综采工作面区段煤柱的合理宽度问题。通过弹塑性极限平衡理论方法以及FLAC数值方法进行分析,提出5-2煤合理的区段煤柱留设尺寸为16 m。工程实践表明,巷道的顶、底板变形量最大为36.2 mm,两帮移近量最大为38.2 mm,保证了工作面的安全回采。     

大采高工作面小煤柱留设及巷道支护技术研究

针对大采高综采工作面护巷煤柱留设造成煤炭资源损失的问题,以长平矿大采高综采工作面为研究对象,分析了护巷煤柱的应力分布规律,揭示了小煤柱护巷原理,设计了6 m小煤柱的配套巷道支护方案,并进行现场实测。实践表明:在工作面采动之前,矿井巷道顶底板的变形量基本小于10 mm,在工作面采动过程中,巷道顶底板的最大位移量为450 mm,监测数据表明,小煤柱护巷以及配套的巷道支护方案是可行的。     

大采高工作面区段合理煤柱宽度研究

为了保证煤矿安全生产,提高煤炭资源回采率,在分析陕西北部矿区金鸡滩煤矿大采高工作面生产技术条件的基础上,实测当前留设区段煤柱的侧向支承压力,分析其留设尺寸的合理性,采用多种理论计算出煤柱尺寸,综合取值后做现场验证。研究结果表明:受两次采动影响后,原留设煤柱呈超稳定状态,宽度偏大,按25m留设煤柱即可满足生产需要。     

大采高综采工作面小煤柱邻巷护巷技术研究

针对大采高工作面回采过程中小煤柱邻巷掘进围岩变形严重的问题,提出了“切顶卸压+恒阻大变形锚索和普通锚索联合支护”的护巷技术,并通过现场观测进行验证。研究表明：采用爆破预裂切顶卸压可以有效降低5103巷道顶板压力和维护小煤柱稳定性,应用恒阻大变形锚索和普通锚索联合支护对5103巷道和小煤柱进行加固,可有效提高巷道顶帮围岩稳定性和小煤柱承载力,进一步减小采动影响下的巷道围岩变形量。     

大采高综采工作面区段煤柱宽度优化

为最大限度地开采煤炭资源,减少区段煤柱的留设宽度,文章以斜沟煤矿18104和18106大采高综采工作面区段煤柱的留设为背景,通过理论分析与数值模拟的方法,分析了不同宽度区段煤柱的破坏范围及垂直应力分布特征,优化了大采高综采工作面区段煤柱的留设宽度,主要得到如下结论：理论计算得到两侧采空条件下和一侧采空区条件下煤柱的破坏范围分别为16.54m和5.61m,理论确定区段煤柱的合理留设宽度为20m;数值模拟结果表明,区段煤柱的留设宽度由30m减小至20m时,煤柱留设由“宽煤柱”向“窄煤柱”转变,煤柱破坏范围由16m减小至13m,变化不大,且煤柱中部仍存在一定宽度的弹性核区,同时,煤柱受到的最大垂直应力增长5.54MPa,并未超过煤柱的极限承载能力,煤柱仍具有一定承载能力;最终确定18104工作面与18106工作面之间区段煤柱的合理留设宽度为20m。     

巴彦高勒矿大采高工作面合理煤柱宽度留设研究

以巴彦高勒矿311101工作面巷道间的煤柱留设为工程背景,通过理论计算、数值模拟方法,分析了大采高工作面支承压力分布特点,得出超前支承压力分布范围为22~35 m,峰值距煤壁5 m左右。运用FLAC3D数值模拟软件模拟了不同煤柱宽度下煤柱的稳定性,确定合理的煤柱宽度为25 m,为大采高工作面安全生产及降低巷道间煤柱损失提供了技术保证。     

大采高工作面区段煤柱合理尺寸设计

为提高大采高综采工作面的回采率,减少煤炭资源的浪费,针对李村煤矿1302备采工作面区段煤柱留设尺寸问题进行了详细分析。本文采用理论分析的方式初步得出了区段煤柱的设计尺寸为44.51 m,并结合数值模拟对不同宽度的区段煤柱回采上区段、下区段过程中的围岩塑性破坏范围与垂直应力分布情况进行了对比分析,最终得到区段煤柱的模拟边界宽度为45 m。通过分析验证了1302工作面区段煤柱的实际设计尺寸合理有效。     

寺河矿西采区大采高工作面合理煤柱尺寸留设研究

主要以晋城寺河矿西采区首采面巷道间的煤柱留设为工程背景,深入分析大采高工作面煤柱尺寸对巷道围岩稳定性的影响,数值模拟工作面动压影响的范围和时空演化规律,进而确定西采区首采面巷道间的煤柱宽度为35m。在井下进行煤柱留设试验,监测从掘进到回采结束全过程的煤柱受力,评价煤柱留设效果。井下试验表明,寺河矿W1301工作面采用宽度35m的煤柱时巷道锚杆支护效果良好,围岩完整、稳定。煤柱应力监测工作验证了数值模拟的合理性,进一步提高了煤柱设计的可靠性。     

综放工作面多巷布置双煤柱合理留设宽度研究

为确保神东保德煤矿81505综放工作面多巷布置方式下巷道的稳定与安全,采用FLAC^3D数值模拟软件,建立数值模拟模型,研究分析了单巷布置方式下沿空煤柱宽度为15.0、20.0、25.0、30.0、35.0 m,以及多巷布置方式下巷间煤柱宽度为7.5、10.0、12.5、15.0、17.5 m时的围岩应力分布、变形及塑性区的分布规律,对比得到沿空煤柱和巷间煤柱的合理尺寸。研究结果表明：在沿空煤柱宽度为25.0 m、巷间煤柱宽度为12.5 m的条件下,煤柱内应力水平较低,煤柱稳定且巷道变形量较小。基于非对称支护原理,提出了适用于保德煤矿81505综放工作面回采巷道的锚网索联合支护方案,工程应用结果表明,工作面回采期间巷道围岩变形可控,煤柱整体稳定,说明所留设的煤柱宽度与支护参数选择合理。     

大采高大跨度工作面护巷煤柱留设宽度合理性分析

为解决红柳林煤矿5#煤层护巷煤柱合理宽度留设问题,以该矿25202工作面为工程背景,通过弹塑性极限平衡理论分析得出煤柱留设理论宽度为14.8 m,并对不同煤柱宽度支承压力分布特征进行了模拟研究,确定了护巷煤柱合理留设宽度在15 m时可保持煤柱巷道的稳定性,其结果与现场实测数据相吻合。     

大采高大跨度工作面护巷煤柱留设宽度合理性分析

为解决红柳林煤矿5#煤层护巷煤柱合理宽度留设问题,以该矿25202工作面为工程背景,通过弹塑性极限平衡理论分析得出煤柱留设理论宽度为14.8 m,并对不同煤柱宽度支承压力分布特征进行了模拟研究,确定了护巷煤柱合理留设宽度在15 m时可保持煤柱巷道的稳定性,其结果与现场实测数据相吻合。     

李村煤矿大采高工作面区段煤柱合理留设宽度研究

针对李村煤矿大采高工作面分区段开采的特征,为了确定其合理的区段煤柱留设宽度,综合现场实测和数值模拟,对煤柱稳定性进行了分析,模拟不同宽度煤柱下,其围岩垂直应力分布、支承压力分布特征及屈服破坏程度。结果表明:李村煤矿大采高工作面合理的区段煤柱留设宽度应为20 m,较原先设计宽度而言,有效提高了工作面回采效率。     

大采高工作面合理煤柱尺寸优化设计

针对枣泉煤矿大采高工作面巷道围岩控制难题,对不同区段煤柱宽度下的巷道顶板离层、巷道表面位移量、顶锚杆与帮锚杆受力情况、煤柱裂隙发育情况进行现场监测.监测结果表明,10 m煤柱巷道与20 m煤柱巷道最大离层量相差不大,巷道围岩变形量均较大,2种参数煤柱反映出两帮锚杆强度不足,大部分超过杆体屈服载荷,应提高两帮锚杆的杆体强...     

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。     

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.