平顶山十矿下保护层开采上覆煤岩破裂变形规律

针对平顶山十矿己15-16煤层的赋存特征,运用相似材料模拟、数字散斑及数值模拟分析了近距离下保护层开采过程中,被保护层应力分布特征、卸压范围、变形规律等。结果表明:保护层开采后被保护层位于裂隙带的中下部,充分卸压;最大膨胀变形率可达1.91%,被保护层受保护范围为走向方向内错8~10 m,倾斜方向内错8~11 m。被保护层产生膨胀变形使其透气性增大,创造了煤与瓦斯共采的条件,确定了卸压瓦斯抽采方案。     

下保护层开采过程中被保护煤层变形规律实验研究

以某矿11030工作面作为实验研究对象,利用深部基点测量方法对开采过程中的3个测点煤层变形量进行实时测量,分析整个过程的煤层变形规律,考察卸压效果,此结论可以为后续的保护层开采研究提供实验理论帮助。     

保护层开采被保护煤层自卸压效果分析

为了实现矿井具有突出危险82煤层的安全高效开采,根据矿井煤层群赋存及突出危险性情况,进行了保护层开采试验。被保护82煤层经过自卸压后,通过其掘进过程的突出危险预测指标和残余瓦斯含量考察情况分析认为被保护82煤层自卸压效果明显,已经达到了区域性防治82煤层煤与瓦斯突出的目标。     

保护层开采上下被保护煤层卸压效应研究

采用FLAC3D对保护层开采围岩应力分布进行了数值模拟,得出保护层开采围岩卸压特征和上下被保护层倾向卸压范围。结果表明:在倾斜剖面中保护层采空区上方中部偏上区域围岩卸压效果最好,保护层上方采动影响范围沿保护层法线方向可达60 m左右,保护层下方采动影响范围沿保护层法线方向可达40 m左右,保护层对上被保护层上部影响角为75°,下部影响角为48°,保护层对下被保护层上部影响角为60°,下部影响角为42°,研究结果可为矿井煤与瓦斯突出防治工作提供科学依据。     

远程下保护层开采煤岩卸压效应研究

基于保护层开采覆岩移动破坏特征,分析了远程下保护层开采煤岩卸压的可行性,采用FLAC2D数值模拟软件对被保护煤层的应力分布特征、煤厚变形规律、水平位移规律、卸压范围及卸压角进行了研究。结果表明：下保护层开采时,断裂带高度已发育到被保护层,煤层产生膨胀变形,生成大量的次生裂隙,使被保护煤层产生不同程度的卸压,同时水平位移的产生也有利于煤层透气性增加。在走向方向上,被保护层向保护层采空区方向内错约30 m,煤层进入稳定膨胀变形区,走向有效卸压角的大小为66°左右。研究结果应用于工程实践后,淮南某矿13-1煤层瓦斯压力由原来的4.4 MPa变为卸压后的0.7 MPa,煤层透气性系数增大了1 061倍,表明该方法是较好的区域性防突措施。     

开采上保护层下伏煤岩应力效应演化规律

为研究青龙煤矿上保护层开采过程中下伏煤岩层的应力效应演化规律,评价保护层开采效果,利用数值模拟的方法,研究了被保护层最大主应力沿走向分布状态,并对被保护层变形特性和瓦斯流量进行了现场考察,分析了保护层开采过程中被保护层的卸压规律。结果表明:上保护层开采过程中,被保护层最大主应力沿走向呈现"四带"分布特征,卸压带内应力最大释放率为43%;煤层相对膨胀变形率最高达到4.9‰;钻孔瓦斯流量最高为0.194 m3/min,提高28倍。煤层变形特性及瓦斯流动规律与数值模拟结果基本一致,卸压区域更加有利于瓦斯排放,合理布置钻孔可有效提高抽采效果。     

近距离煤层群下保护层开采卸压保护效果研究

为了防治石屏一矿近距离煤层群开采过程中存在的煤与瓦斯突出风险,运用FLAC3D数值模拟软件分析了11025下保护层开采对上覆C19主采煤层卸压保护效果。研究结果表明:平均厚度1.3 m的下保护层开采后,距离20.9 m的上覆煤层应力释放呈现很强的分区分带性,采场中部一定范围内的应力明显降低,靠近采场边缘应力增大,中心最大位移量约为440 mm。基于法向应力和膨胀变形率指标确定煤层倾向方向卸压角运输巷侧为δ1=60.4°,风巷侧为δ2=67.9°,走向方向两端卸压角δ3=δ4=58.7°。下保护层开采后,卸压范围内C19主采煤层透气性系数提高7倍,最高瓦斯抽采速率1.13 m3/min,瓦斯压力降为0,起到了良好的卸压保护效果。     

保护层开采上覆煤层变形特性数值模拟

基于岩石破裂损伤理论和有限元计算方法,利用RFPA应用系统模拟分析了保护层开采过程中,被保护层层厚变形规律、煤层水平变形特征和保护层与被保护层之间的相对层间距对被保护层保护效果的影响,认为随着保护层采煤工作面向前推进,被保护层垂直变形呈现 “M”型分布;卸压区煤层水平变形呈现拉抻和挤压状态,增加该区域煤体机械破坏,有利于被保护层次生裂隙的发育;相对层间距对被保护层卸压变形产生较大影响,相对层间距愈大,其变形量减小,不利于煤层离层裂隙和破断裂隙的产生.对数值模拟结果与现场实际测定结果进行对比分析,两者基本吻合.     

平顶山矿区远程下保护层开采技术研究

针对平顶山矿区深部开采的瓦斯治理现状,采用数值模拟和现场实测手段,分析了远程下保护层开采后,上覆煤岩层在采动过程中的应力分布和膨胀变形规律,结果表明:平顶山矿区的煤层群赋存条件为远程保护层开采技术的应用提供了良好的自然条件,尽管煤组间距较大,但卸压增透效果显著,配合合理的卸压瓦斯强化抽采措施,能够消除远程被保护层的突出危险性,说明改变现有的开采布局,采用远程保护层开采技术,有利于对深部煤炭资源的安全开采。     

祁东煤矿远距离上保护层开采保护效果分析

为了保障祁东煤矿具有突出危险的9煤层的安全开采,根据矿井煤层群赋存条件及突出危险性的情况,采取了远距离上保护煤岩层开采结合被保护9煤层底板穿层钻孔卸压瓦斯抽采相结合的治理措施.结果表明,采取上述措施后,9煤层的瓦斯压力由3.3 MPa降为0.2 MPa,瓦斯含量由11.2 m3/t降为3.2～6.5 m3/t,煤层膨胀变形量达到1.7%,煤层透气性系数增大1 484倍,达到了区域性防治9煤层煤与瓦斯突出的目标.     

高突煤层保护层瓦斯综合治理技术

高突煤层作为保护层开采时,其邻近层的瓦斯涌出量很大,上下邻近煤层的卸压瓦斯将大量涌入开采煤层及采空区,严重威胁保护层工作面的安全与生产。文章详细介绍了综合治理C15,B9b邻近煤层的卸压瓦斯技术。     

同安煤矿远距离上保护层开采保护效果初探

以同安煤矿远距离上保护层开采作为研究对象,通过测定同安煤矿下部15#突出煤层瓦斯压力、瓦斯流量、煤层透气性和煤层相对变形等参数变化情况,研究该矿5#煤层作为上保护层对下部15#煤层的防突保护效果。结果表明:下保护范围内的15#煤层原始瓦斯压力显著下降,煤层相对变形增加到2.41‰,瓦斯流量增加了67倍,透气性系数增加了115倍。5#远距离上保护煤层对下部15#被保护煤层起到了较好的保护作用。     

突出矿井煤层群下保护层开采回采工作面瓦斯综合治理

保护层开采是突出矿井区域防突最有效、最经济的措施,更是实现突出矿井安全生产的根本保证,尤其是下保护层开采后大量被保护层(1层或多层)瓦斯充分解吸通过裂隙涌入开采保护层采空区,保安煤业多措并举彻底解决了回采工作面采空区、邻近层、本煤层的瓦斯问题,取得了很好的实效。     

突出煤层区域防突方法的探讨

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,针对突出煤层区域防治突出方法,结合现场实践,对多种区域防治突出方法进行总结分析,提出了适合鸡西矿区防治煤与瓦斯突出的主要方法,用于指导防突工作。     

近水平煤层下保护层保护范围的数值模拟

以淮南潘三矿近水平煤层下保护层开采工程为研究对象,基于瓦斯渗流、煤岩体变形的基本理论和有限元计算方法,通过模拟下保护层开采后被保护层的应力场和变形场的发展过程,确定了随着保护层工作面的推进,被保护层的应力变形和膨胀变形规律;根据应力卸压保护准则和煤体变形准则,提出了合理保护边界划定依据。研究表明,在结合地面钻井抽采的情况下,近水平煤层下保护层开采后,被保护层的理论保护范围存在扩界空间,可扩大到与下保护层等长等宽。现场试验与数值模拟结果基本吻合。     

薄煤层保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了薄煤层上保护层开采的覆岩裂隙分布与演化、卸压机理及采空区瓦斯运移积聚规律,并结合北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,介绍了2#薄煤层上保护层无煤柱巷旁充填技术,确定了留巷墙体埋管瓦斯抽采技术参数。现场试验结果表明,采用2#薄煤层上保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术,实现了下邻近高瓦斯煤层群的全面卸压,形成了工作面Y型通风系统,大大减少采空区瓦斯涌入工作面,有利于高瓦斯突出危险性煤层群的安全高效回采。     

汪家寨煤矿上保护层开采区域性防治突出效果考察及分析

汪家寨煤矿采取上保护层开采的区域性防治煤与瓦斯突出措施,为了有效考察防突效果,实测出被保护层残余瓦斯压力、煤体变形量等参数,通过采用理论分析和现场试验相结合的方法展开探讨分析,结果表明:保护层开采后,被保护层残余瓦斯压力下降到《防治煤与瓦斯突出规定》要求的安全开采范围;被保护层煤体绝对变形量3~55 mm,相对变形量0.49#10-3~13.18#10-3;保护层开采卸压效果明显,确保了被保护层安全开采的技术条件。     

近距离保护层采场瓦斯抽采技术

为了解决淮南矿业集团新庄孜煤矿62114保护层采场瓦斯问题,提出了Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采新思路。在62114保护层采场实施了煤层底板运输巷上行网格式穿层钻孔抽采下被保护层卸压瓦斯技术;同时在62114保护层工作面回风巷(沿空留巷)实施了上行穿层钻孔抽采采空区顶板岩层间瓦斯,下行穿层钻孔抽采采空区底板岩层间瓦斯;并且对62114保护层工作面采空区瓦斯进行埋管预抽,配合高抽巷对采空区瓦斯进行抽采。现场应用表明:Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采成功解决了62114保护层采场瓦斯问题,实现了煤与瓦斯共采。     

远距离下保护层开采的保护效果数值分析

 摘 要：开采保护层是预防煤与瓦斯突出最有效、最经济的区域性防突措施。针对向阳煤矿远距离下保护层开采问题,理论分析了远距离下保护层开采的可行性及科学性;运用计算机数值模拟的方法,模拟远距离下保护层开采过程中被保护层的应力分布规律和膨胀变形程度,分析层间距与岩层岩性对开采保护层保护效果的影响,得出远距离下保护层开采对被保护层的保护效果。计算分析认为：开采保护层一1煤层对被保护层二1煤层起到了一定的保护效果,结合保护层开采和瓦斯预抽采可以实现有效消突。