急倾斜煤层充填开采区段平巷围岩稳定性模拟研究

基于龙湖煤矿的水文地质和开采技术条件,采用离散元数值计算软件Udec2D,分析了急倾斜煤层仰斜开采在采空区不充填、部分充填和整体充填不同顶板控制方式下,以及不同充填体强度对区段运输平巷围岩稳定性的影响,研究表明:采空区不进行充填,区段平巷变形最大;部分充填和整体充填均随着充填体强度的增加,区段平巷变形呈降低趋势,且整体充填顶板控制效果显著高于部分充填.同时,整体充填效果优于部分充填.现场实测和数值模拟结果基本相符.     

急倾斜煤层矸石充填采场围岩运移规律数值模拟分析

急倾斜煤层矸石充填开采可以有效的抑制煤层及顶底板动力现象，有利于提高“支架-围岩”系统稳定性。在对急倾斜煤层矸石充填开采围岩移动变形的影响因素分析的基础上，运用UDEC数值模拟软件，对不同煤层倾角、埋深、充填率和充填体强度条件下，围岩的运移规律进行了研究。研究表明：随着煤层倾角的增加，顶板变形量和扰动范围减小，而底板移动变形逐渐增加|埋深越深，围岩的应力集中程度和最大下沉值越高|随着充填率和充填体强度的增加，采场围岩的移动变形量减少，稳定性增强。该研究可以为急倾斜煤层安全高效开采提供借鉴。     

急倾斜煤层坚硬底板应力分布特征和岩移控制

 为了研究急倾斜煤层充填开采底板岩层移动的控制效果,基于龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层的赋存条件,采用离散元UDEC数值计算,分析了急倾斜煤层采空区不充填和充填开采不同方式下底板岩层移动和应力分布特征。结果表明：急倾斜煤层开采底板岩层应力卸载区、应力降低区和支承压力区均呈非对称抛物线拱型分布;急倾斜煤层开采应力卸载角和卸载拱拱高均随煤层采厚的增加呈增大趋势;急倾斜煤层充填开采可以有效降低底板岩层卸载区、支承压力区范围和减小底板岩移,有利于急倾斜煤层采场围岩的稳定。     

急倾斜煤层充填开采覆岩运移规律模拟试验研究

以木城涧煤矿大台井845工作面为背景,利用聚苯乙烯泡沫塑料作为充填体,采取随采随充的方式,对急倾斜煤层矸石充填开采过程进行了相似模拟实验,研究了急倾斜煤层充填开采的覆岩运移规律。研究表明:急倾斜煤层充填开采过程中,顶板不易垮落,采空区上部岩层存在冒落带和裂隙带等两带区域,最终形成倾斜的非对称的梯形冒落拱;聚苯乙烯泡沫塑料块可以较好的模拟松散矸石的块体堆积,起到支撑和让压作用;随采随充的充填开采方式把握了充填时机,有效地控制了顶底板的裂隙扩展和应力集中,降低了顶底板变形速度和变形量,避免了围岩冲击,完善了急倾斜煤层采煤法。     

急倾斜中厚煤层伪俯斜采场覆岩运移规律研究

急倾斜煤层由于在倾角-重力场效应的影响下，采场覆岩运移及应力分布均较水平煤层更加复杂，且采场围岩的稳定性控制难度较大。以逢春煤矿N2821工作面为工程背景，综合采用物理相似模拟实验、数值模拟和理论分析方法，研究了急倾斜中厚煤层顶板垮落充填、应力演化特征及覆岩运移规律。结果表明，急倾斜中厚煤层伪俯斜采场顶板破断呈明显的时序性特征，顶板呈非对称破断，且垮落轮廓呈空间梯阶状“残垣”形状。采场围岩应力在空间上形成非对称“壳体”，顶底板应力释放区域呈拱形，工作面两端出现应力集中，随着采场持续推进及垮落顶板的逐渐充填，倾斜下部顶板会再次出现应力集中，同时“壳体”下拱脚位置会随着充填体的增多而逐渐上移，但整体形状在不断演化后最终趋于稳定。     

基于矸石充填技术的急倾斜煤层顶板控制研究

本文以攀煤集团太平煤矿急倾斜煤层开采为背景,通过分析急倾斜条件下的矸石充填顶板力学模型及矸石充填对顶板控制的影响,设计了矸石充填工艺,并以顶底板变形监测效果进一步说明了矸石充填对急倾斜煤层开采的控制作用。     

急倾斜煤层开采防水煤柱稳定性影响因素研究

为实现水体下急倾斜煤层的安全回采,基于龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层的水文工程地质条件,采用离散元UDEC2D数值计算,分析了急倾斜煤层开采防水煤柱稳定性的影响因素。结果表明:随着急倾斜煤层采高的增大和煤体强度的降低,防水煤柱的垮落范围呈增大趋势;覆岩中关键层的存在以及直接顶岩梁的破断旋转均导致防水煤柱的垮落范围增大;当充填体弹性模量达到0.5GPa时,防水煤柱的垮落破坏范围可以降低54.3%,根据数值计算结果确定了急倾斜煤层采空区矸石自溜充填并注浆胶结充填体的顶板控制技术,同时采取了防水煤柱加固措施,有效确保了急倾斜煤层回采期间防水煤柱的稳定。     

急倾斜煤层放顶煤开采火灾成因及防治研究

通过现场统计及相似模拟实验,对急倾斜水平分段放顶煤开采火灾成因进行了深入研究。研究表明:急倾斜煤层开采过程中的围岩动态运移与发火区域有关。综放工作面发火均集中在顶板侧煤层,工作面每次发火均不是本水平煤层自燃所致,而是由工作面上部靠顶板侧采空区首先发火,并随放顶煤过程进入工作面所致。围岩变形破坏生成的裂隙供氧通道是造成采空区靠顶板侧发火的主要原因。堵塞漏风供氧通道以便切断采空区残煤自然发火的外部因素是保证急倾斜煤层分段放顶煤安全高效开采的关键措施之一。     

急倾斜采空区矸石充填顶板控制变形分析

根据急倾斜煤层采空区矸石充填开采下顶板受力特征,建立了顶板岩层梁式力学模型,得到了考虑充填矸石支撑作用的顶板挠度计算式,研究了不同充填量及强度的矸石对不同倾角顶板变形的控制作用。     

胶结充填人工矿柱(壁)的承载作用

本文论述胶结充填人工矿柱(壁)在一定条件下的承载作用。其条件是:水平或缓倾斜矿体及急倾斜厚矿体中的水平分层胶结充填采场,等间距排列的胶结充填人工矿柱(壁),中等坚硬的围岩和比较稳固的直接顶板或以杆柱加固的人工护顶。文中讨论了在所述条件下胶结壁接顶承载时的受力特征,研究了当顶板岩体(或矿体)具有弹性和塑性以及蠕变时胶结壁的支承载荷,分析了“采场顶板—胶结壁”整体的稳定性,探讨了开采深度、矿房跨度、胶结壁高度与宽度及胶结充填体强度之间的参数关系。     

采煤技术及采煤方法的选择

介绍了采煤技术的发展、采煤工作的现状及目前采煤工作中存在的问题;对单一走向长壁采煤法、采煤工艺、倾斜长壁采煤法以及放顶煤采煤技术进行了论述;提出了采煤方法的选择原则以及具体措施。     

煤炭开采对环境的污染与清洁开采技术

煤炭开采在给社会带来经济效益的同时,也导致了矿区的环境污染和生态破坏,如煤炭开采引起地表塌陷、煤炭开采过程中的废弃物、噪声污染破坏了人类生活环境。为了保护好生态环境,必须采用清洁开采技术,才能保持能源生产、消费和生态之间的平衡。     

煤矿井下采煤工艺及采煤技术的选择研究

结合同家梁煤矿9#层301盘区8106工作面的位置、地质构造及含水层情况,确定了煤矿井下采煤工艺,详细论述了落煤方式、进刀方式、推移刮板输送机等工艺流程,为井下采煤作业提供了参考,提升井下作业水平。     

房柱式采空区上部煤层上行开采可行性分析

韩桥湾煤矿二盘区下部2-2煤层厚度大,开采条件优越,先行采用房柱式开采完毕,使其上部1-2煤层不能按正常顺序开采。根据两煤层赋存条件(煤层厚度、层间距、层间岩性等),采用垮落开采的比值法、"三带"判别法、围岩平衡法以及上、下煤层开采的时间间隔,分析论证了1-2煤层上行开采的可行性,确认二盘区上行开采1-2煤层技术上是可行的,由此可解放上方呆滞煤量,延长矿井寿命,提高经济效益,具有重要现实意义。     

白杨河矿区煤炭开采对流域生态系统的影响

为减少大规模煤矿开发对环境的影响,矿区总体规划在编制过程中需要同步开展规划环评,对矿区的布局、规模、结构、建设时序等提出优化调整建议。白杨河矿区地处新疆准噶尔盆地西北边缘绿洲区,该区域生态系统相对脆弱和敏感,其沿白杨河河谷遍布的天然林和公益林对维系区域生态系统安全有着至关重要的作用。通过矿区典型煤矿采煤沉陷影响预测,重点分析矿区煤炭开采对流域地下水系统和生态系统的影响,从而提出降低开发规模、暂不开发9个矿井等优化调整建议,为政府管理部门提供决策依据。     

边角煤开采技术方案研究

石圪节煤业公司是一座具有80年历史的老矿,3号煤资源枯竭,从2004年开始着手回收采区边角煤柱。从石圪节煤业公司采区边角煤的形成原因入手,探讨了采区边角煤的开采技术方案,并指出轻型支架综采放顶煤是石圪节煤业公司边角煤开采须优先发展的一个方向。     

综采工作面缩面开采实践

针对开滦矿区煤炭资源匮乏、在边角余煤及地质条件复杂区域内布置不规则工作面越来越多的现状,在东欢坨矿2087和荆各庄矿0091两个综采工作面进行了不同缩面方式开采试验,通过合理工程组织,采取缩面收尾期间缩面段端头网、绳、梁超前创造条件及2种缩面方式下缩面端头相应空间加打木垛等措施加强缩面段端头顶板控制,解决了不规则综采工...     

小型煤矿采用小进路采矿法的矿柱回采

矿产资源是一次性的不可再生资源,充分提高矿产资源的利用率,是矿山企业不可忽略的重要问题。采用小进路全面法采矿会留下大量顶底柱和不规则矿柱。文章介绍了建龙煤矿因地制宜采用不同方法回收这些矿柱的实践经验。     

煤炭绿色开采技术

先将"绿色"观念引入煤炭开采行业,实现矿山绿色化。主要介绍了煤炭绿色开采的基本知识要点、内容内涵、发展应用、引发的矿山环境问题及其简单的处理方法和建议。     

煤矿开采的发展方向

二十一世纪工业革命的竞争突出表现为能源的竞争,我国石油、天然气资源贫乏,煤炭资源相对丰富,但是随着国民经济的增长,人民对能源的需求量越来越大,资源整合、深部开采、煤炭气化、煤炭的清洁开采、企业的转型势必成为煤矿开采的发展方向。综述了目前煤矿开采的现状,并在此基础上展望了未来煤矿开采行业的发展方向。