芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度研究

为准确计算软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度,确保水库水体下采煤的安全,采用地面钻孔冲洗液漏失量法对芦沟煤矿32101工作面导水裂缝带高度进行了现场实测,并根据上覆岩层岩性及结构进行了理论分析计算,综合确定了水库下放顶煤开采工作面导水裂缝带高度。结果表明:根据钻孔冲洗液漏失量法现场实测得到的导水裂缝带高度与理论分析计算得到的导水裂缝带高度基本一致,现场实测与理论分析综合确定的导水裂缝带高度能够满足工程实际需要。芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度为采厚的17.2倍,水库水体下采煤是安全可行的。     

水库坝体下综放开采安全性研究

水库坝体下特厚煤层开采存在井下安全生产和水库坝体稳定等问题,结合煤炭开采工程对三台子水库下综放开采进行了研究,结果表明:三台子水库下最小采深远大于工作面开采形成的导水裂缝带高度与保护层厚度之和,满足防水煤岩柱留设要求,水库下采煤是安全的;采动影响下坝体在局部可能产生裂缝,但坝体在采动过程中始终具有足够的强度,开采后水库坝体是稳定的,三台子水库坝体下开采是安全的;根据预测坝体最大下沉值为7878mm,坝高7.00m,水库坝体采取加高加固处理措施可正常发挥水库的功能。     

水库下三软煤层放顶煤开采实践

通过冒裂带计算确定地表水、地下水对煤层开采的影响程度,论证了水库下采煤的安全性;通过确定工作面推进方向与坝体长轴的关系,工作面开采尺寸、工作面位置和开采边界与坝体的相对位置,开采顺序和开采时间及工作面推进速度等因素来减少煤炭开采对坝体的影响,使坝体均匀下沉,保证了水库的安全。     

预采顶分层假顶下放顶煤开采自然发火的防治措施

假顶下放顶煤工作面前方出现高温点和一氧化碳、运用烷烯比确定发火状况，采取对顶分层开采时遗留煤粉发热点注水、采空区埋管注浆、水淹采空区、喷浆堵漏风的等方法，有效地治理了预采顶分层假顶下放顶煤开采的自然发火问题。     

水体下综合机械化放顶煤安全开采综合技术研究及应用

本文主要论述“三下”开采中大型水体下放顶煤安全开采技术的可行性。针对影响水体下综放开采的覆岩破坏、导水裂隙带发育高度、地质构造、遗留地质勘探钻孔等威胁开采安全的问题进行综合研究论证,根据研究结果采取相应的防治技术,确保水体下安全开采。     

坚硬煤岩条件下放顶煤开采

以放顶煤开采工艺、方式为主要内容,论述了坚硬顶煤破碎和坚硬顶板管理问题。分析了放顶煤开采、放煤工艺及支架等配套设备的适应性,展望了两硬条件下放顶煤综采技术。     

水库坝体下厚煤层工作面开采顺序合理性分析

坝体是地表的一种重要水工建筑物,为解决保护坝体与采煤这一矛盾,运用绿色开采机理及导水断裂带高度对水库坝体下采煤可行性进行论证。为减轻开采对坝体及地表破坏的影响,对已确定的工作面开采顺序进行研究,利用数值模拟对坝体受到的拉应力进行分析,并利用概率积分法预计坝体处地表的水平变形程度,得到相应的应力云图及变形数据。通过现场实测及回采过程中采取的加固措施,进一步确定坝体的稳定性。     

北辛窑煤矿放顶煤开采工艺参数应用探索

针对北辛窑煤矿2号煤层开采过程不安全问题,根据煤层工作面地质概况,对工作面进行放顶煤开采试验,确定开采工艺参数,在煤矿开采期间进行实际验证.结果表明:在顶煤煤层厚度大于3 m时,采用先大间隔再插放煤口的单轮间隔放煤方式,工作面的有效回采率达到85.8％,顶煤的回收率显著提高,确保了工作面安全高效开采.     

龙洞湾煤矿水库坝体下采煤工艺安全性研究

为充分利用受龙洞湾煤矿太平寺水库坝体压覆资源,根据煤层赋存、地层含隔水性及地表水体特征,采用Matlab预测开采地表变形值;并采用矸石条带和错柱充填法控制顶板位移,保证了水库坝体安全,有效利用坝体压覆资源,改变了传统的、资源回收率较低的房柱式采煤法,实现了无煤柱开采,水体下采煤实际回采率达到了90.5%,为矿井安全生产、资源有效利用和环境保护提供了可靠保障。     

杨村矿首采综放工作面限厚开采提高上限技术

杨村矿3层煤首采综放工作面通过分区段阶梯式限厚开采,达到了控制覆岩破坏高度即提高开采上限的目的。这一成功经验,对该矿3层煤水体下采煤具有直接的推广应用价值,对兖州矿区乃至全国类似条件下放顶煤开采都有一定的借鉴作用。     

裴沟煤矿水库下放顶煤开采方案分析

裴沟煤矿接替采区杨河井田中部地表有魔王洞水库及堤坝.为了确保采区回采期间尽可能减少对魔王洞水库及堤坝的采动损害程度,对矿井水体下采媒的安全性进行了研究和论证,并确定了采区最佳回采方案及相关安全性建议,即:先采堤坝处的工作面,然后再采堤坝附近的工作面;在回采堤坝下工作面之前,设计合适的工作面回采顺序,以保证堤坝的安全,并避免因采动而导致水库储水量的减少.     

赵城水库下煤炭开采安全性研究

针对永华能源一矿水库下采煤,不但要确保井下安全生产,而且还要保证水库的正常运行运用。首先对该矿22采区赵城水库下压煤工作面回采后上覆岩层破坏高度的分析;然后以采动可能引起的堤体变形破坏、坝体裂缝、动态移动变形这3个方面分析水库下压煤开采对水库安全的影响。结果表明:水库范围内各计算点的导水裂隙带未波及到赵城水库水体,赵城水库下采煤对于井下安全生产是安全的;通过对坝体的移动和变形预计,22采区各工作面回采不会对坝体产生变形破坏;然后计算得出水库下采煤可能引起堤坝裂缝,提出了相应的处理方法。最后针对该采区的地质和采矿条件,提出了工作面合理的回采速度。     

漳河水库下厚煤层综放开采技术研究

为保障五阳煤矿7802工作面漳河水库下厚煤层综采放顶煤安全开采,研究综放开采导水裂缝带高度发育规律,探讨了综放采场覆岩结构破坏及采动渗透性间关系,计算了水库下综放开采安全所需防水煤柱高度,制定相应的防治水技术措施。结果表明:中至坚硬覆岩综放开采导水裂缝带发育高度基本与煤层一次采高成正比,比例系数为20.22;煤层顶板基岩厚度大于水库下安全开采所需煤柱高度;监测知井下工作面涌水与地表水体没有水力联系,实现水库下压煤安全开采。     

裴沟矿魔洞王水库下压煤开采技术

以裴沟矿魔洞王水库下压煤开采为例,分析了31071首采工作面开采的安全性以及保护煤柱范围内限厚开采对水库大坝的影响。得出导水裂缝带的发育高度满足安全开采的要求,保护煤柱内限厚开采使大坝的受采动影响程度显著降低,大坝处损害等级在Ⅱ级以内。从保护水库大坝的角度,对综放工作面推进速度进行了分析,得出合理的推进速度为2.0～3.0 m/d。     

煤矿地下水库煤柱坝体宽度设计

地下水库储水技术已成为西部矿区实现煤炭高效开采与水资源保护并重的重要途径之一,而煤柱坝体的稳定性是地下水库设计中极其重要的部分,对地下水库稳定性起决定性作用。煤柱坝体既要保证煤炭安全开采,也要保障地下水库安全运行。地下水库煤柱坝体的稳定不仅与埋深、采动应力、地质构造等工程地质条件有关,也与水作用下的弱化作用密切相关。为研究煤矿地下水库煤柱坝体在水作用下强度弱化规律,选取西部矿区麻地梁矿5煤为研究对象,开展煤样无损浸水试验和不同含水率及反复浸水条件下单轴压缩试验。研究得到:不同含水率的煤样在0～20 h内,含水率快速增长; 20 h之后,含水率增长变缓,在20～70 h,含水率慢速增长;在70～140 h,煤样含水率增长接近稳定;煤样含水率随着浸水时间的增加而增加,但增幅逐渐减少,最终趋于稳定;随着含水率(浸水次数)的增多,煤样单轴抗压强度逐渐降低,峰值应变逐渐增大,弹性模量逐渐降低。相较于干燥煤样,初次饱水煤样、浸水3次煤样单轴抗压强度分别降低了27.1%,50.0%,弹性模量分别降低34.6%,58.5%。结合实验室试验结果,运用弹塑性力学理论探讨了煤柱坝体在不同含水率下破坏区、塑性区宽度,开展了考虑覆岩压力、水压力以及水的弱化作用下煤柱坝体宽度设计研究,并结合麻地梁矿的工程地质条件,对其地下水库坝体的宽度进行了设计。同时,进一步分析了煤柱坝体宽度的影响因素,得到含水率、埋深、煤层采厚均对煤柱坝体宽度有很大影响。     

偃龙矿区三软煤层水体下采煤技术研究

根据典型的三软不稳定煤层煤矿的采区地质采矿资料及地表移动观测资料,对三软不稳定煤层开采在水库水体下的影响程度进行了准确的预测和评价,并对三软不稳定煤层开采引起的地表移动和变形进行了预测。结合有限元数值模拟研究和分析,对水库水体下三软不稳定煤层开采安全性进行深度剖析,确保水库水体下及堤坝的安全有效运行。对采矿区域的覆岩隔水安全性、裂缝发育影响、堤坝沉降影响等进行了技术研究,同时,对水库水体下三软不稳定煤层开采安全性进行深入、系统性的技术性研究。研究对于促进煤炭资源的解放,缓解矿山置换的迫切形势,防止和减轻开采造成的损害,保护水库、大坝等地表结构具有重要的理论和现实意义。     

水库压覆煤炭资源开采可行性分析

水库压覆煤炭资源的开采既要确保矿井安全生产,又要保护水库安全运行,做到煤炭开发和水库安全运行的双赢。以某水库压覆煤炭资源为例,根据水库属性和矿井地质采矿条件,运用垂直剖面法对水库压覆煤炭量进行了计算,采用影子价格计算法对压覆煤炭资源的机会成本进行求解,然后从导水裂缝带高度、开采方案的地表移动变形预计与采动影响分析以及裂缝对水库坝体的影响等方面,对水库压煤开采的可行性进行了论证。结果表明水库压覆煤炭资源开采是可行的,经济和社会效益显著。     

水库下采煤的安全性分析

水库下采煤一方面要确保煤矿井下安全,同时还要保护地表水资源和水库坝体的安全．根据水体下采煤的技术理论,在现场调研的基础上,结合煤矿具体的地质采矿条件,进行了上覆岩层破坏高度的计算、地表移动和变形的预计,从而对水库水体下采煤的安全性进行分析、评价和论证．结果表明：各工作面开采以后,上覆岩层中导水裂缝带发育的最大标高与基岩顶部边界之间有较厚的基岩岩柱,即导水裂缝带不会波及到地表水水库．同时,根据地表移动和变形预计结果,分析了各工作面开采对水库坝体的影响．最后提出了相应的技术措施,确保水库下安全采煤．     

皖北矿区河流下煤炭安全开采技术

通过皖北矿区河流下采煤研究和实践,提出了河堤沉陷预测、堤顶高程、堤防抗滑稳定的计算方法以及从单一煤层、单一工作面到多煤层、多工作面开采堤体、堤体加固、堤坝裂缝处理、堤坝迎水坡防浪等技术措施。同时总结出了河流下采煤减少地表变形和河堤加固相应措施,为今后本矿区获类似条件矿区河流下采煤提供借鉴。     

灵新煤矿地下水库煤柱坝体合理尺寸研究

近年来,煤矿地下水库技术已成为西部地区保护和利用矿区水资源的重要手段,地下水库矿井水已成为西部地表生态灌溉的重要水源之一。以西部矿区灵新煤矿近距离倾斜煤层群采掘地质条件为工程背景,针对该矿首座煤矿地下水库建设过程中遇到的煤柱坝体留设问题,采用数值模拟的方法,分析了六采区工作面开采和水库储水压力两大因素对煤矿地下水库煤柱坝体的影响。研究表明:相关工作面回采后,会在煤柱坝体及邻近围岩中产生塑性区,随着煤柱坝体宽度的增加,煤柱坝体及附近围岩中塑性区相互贯通的趋势逐渐减弱。当煤柱坝体宽度增至50 m时,塑性区相互贯通的现象消失;当煤柱坝体宽度增加到60 m时,煤柱坝体及邻近围岩中的塑性区间距(塑性区未贯通区域)扩大至40 m左右。在储水压力作用下,煤柱坝体及邻近围岩中的塑性区裂隙将发生二次扩展,随着水压的增大,裂隙扩展长度逐步增大,在3 MPa水压(储水高度300 m)作用下塑性区裂隙扩展长度达到5 m左右。因此,为防止水力作用下煤矿地下水库透水灾害的发生,认为煤柱坝体合理尺寸应取60 m。