某矿近距煤层回采巷道围岩控制研究

为研究某矿近距煤层回采巷道围岩控制方法,针对某矿近距煤层遗留煤柱下伏的2~#煤回采巷道围岩变形大、难控制等特点,通过理论计算和数值模拟,研究了1~#煤回采后的遗留煤柱对其下伏煤岩体的应力影响范围,确立了遗留煤柱下伏2~#煤层回采巷道合理布设位置,优化了巷道支护方案,并对优化前后的现场监测数据进行了分析。研究结果表明:①煤层遗留煤柱向下伏煤岩层传递的应力以煤柱中心线为中心呈对称分布,由浅至深,传导应力逐渐降低,且随着应力衰减速度变缓,衰减范围逐渐增加;②在下伏煤层中布置巷道时,应尽量将巷道布置在遗留煤柱扰动应力影响范围外;③巷道围岩支护方案应综合煤岩力学性质和围岩应力环境来制定。     

采空区煤柱下回采巷道合理布置位置模拟分析

针对寺河矿二号井15#煤层上部采空区遗留煤柱下回采工作面巷道布置,在地质力学原位测试的基础上,采用有限差分数值计算软件FLAC3D软件,分析了3种不同布置方式下巷道开挖后应力场分布及围岩变形特征。分析结果表明,回采巷道与上部煤层遗留煤柱内错布置时,受上部煤层采动影响较小,现场监测结果表明,内错60 m布置时,巷道变形量得到有效控制,有利于保持煤柱围岩的稳定性。     

近距煤层群下部煤层回采巷道布置研究

近距煤层群开采工作面间易相互作用,下部采场围岩力学环境复杂,巷道布置要求高,合理布置回采巷道是下部煤层高效开采的关键。为解决下部煤层回采巷道布置难题,综合采用现场实测、数值计算、理论分析等手段,对下部煤层回采巷道松动圈范围、巷道布置影响因素、巷道布置参数等进行研究,研究结果表明:近距煤层群下部回采巷道布置的主要影响因素为上部采场残余煤柱承载、上部采空区水及同煤层采动作用;残余煤柱承载形态呈现为马鞍状,煤柱承载会向底板岩层转移,并于煤柱附近底板岩层中发生应力集中,应力强度与距煤柱距离呈负相关性;下部煤层同煤层临近采场采动促使拟布置巷道围岩承压整体呈现出"升高-降低-升高-降低"的分布特征,且上下采场采动作用易叠加;近距下部煤层回采巷道布置的关键是兼顾上、下煤层采动影响,合理设计工作面间煤柱宽度。     

近距离煤层采空区下动压回采巷道合理布置研究

为解决近距离煤层采空区下和上区段工作面动压双重因素影响下的煤层回采巷道布置问题,以小纪汗矿29205工作面为工程背景,在巷道围岩地质力学测试的基础上,运用FLAC数值模拟软件对29205正巷不同布置方式下围岩应力分布和塑性破坏特征进行研究,并结合围岩控制方面提出合理的支护措施,确定最佳巷道布置方式。研究结果表明:综合考虑各因素,29205正巷采用内错距离为中对中7m煤柱,实体煤柱为3m的布置方式,布置于8#煤采空区下方。     

近距离特厚煤层小煤柱沿空掘巷支护技术研究

针对近距离特厚煤层小煤柱沿空掘进巷道围岩控制难题,采用数值模拟分析了近距离特厚煤层上、下煤层采动应力场演化规律,得出:近距离煤层巷道布置需要考虑同层位煤层开采和上部遗留煤柱双重支承压力的共同影响。     

近距离煤层巷道布置研究

近距离煤层中巷道所处位置对巷道围岩的稳定性有重要影响,从崔家寨煤矿的具体条件出发,研究了近距离煤层影响巷道布置的因素,得出在巷道布置时,最重要的是底板岩层中巷道与上煤层工作面及遗留煤柱的相对位置,以及同煤层中相邻巷道间的相对位置.通过数值模拟对巷道布置参数进行研究,确定了底板岩层中的巷道与上部煤层遗留煤柱的相对水平距离在25 m以上时,布置巷道比较合理,为类似近距煤层条件下巷道布置提供了依据.     

极近距离下位煤层回采巷道合理布置及围岩控制技术研究

针对极近距离煤层回采巷道维护困难的问题,结合山西登茂通矿具体地质条件,采用理论计算和UDEC数值模拟相结合的方法,研究了3106工作面回采巷道合理布置及围岩控制,2~#煤残留煤柱下方11m范围内底板应力呈不均匀分布特征,受剧烈的非均布荷载影响下位煤层巷道顶板和巷帮易发生局部过度承载而破坏;距残留煤柱边缘15m范围内的巷道变形破坏具有显著差异性,距残留煤柱中心越近,巷道围岩破坏越严重,稳定性越差,极近距离下位煤层回采巷道布置应避开应力增高区和高水平应力的应力降低区;合适的锚杆(索)支护结构可有效抑制围岩损伤裂隙的增加并使围岩趋于稳定。3106工作面回采巷道实践表明:回采巷道布置在距残留煤柱边缘15m处并采用高强度锚杆(索)关键部位协同支护方案,可减小残留煤柱底板应力影响,有利于保持巷道围岩整体稳定性。     

遗留煤柱下伏近距煤层巷道布置及围岩稳定性

针对某矿遗留煤柱下伏近距煤层巷道围岩变形大、不易控制等难题,采用数值分析方法,结合现场工业性试验,研究了遗留煤柱下伏煤岩体的强度系数和应力影响规律,优化了该矿巷道布置方式。研究结果表明:上覆煤层采完后,形成了以遗留煤柱为中心的五边形围岩强度极低区和半圆强度极低区,在进行巷道位置选取时,须避开该区域以保证围岩的稳定。     

钱家营矿工作面巷道布置模拟研究

采用理论分析、数值模拟和相似模拟方法对传统留煤柱巷道布置和错层位巷道布置进行研究。首先确定传统巷道布置的煤柱宽度,并进行合理性验证,以及错层位巷道采用外切式布置;其次根据钱家营煤矿实际地质条件,模拟研究不同宽度煤柱在煤体开挖后的围岩应力和变形破坏,得出了12-1煤层区段煤柱的合理宽度为6m,弹性核宽度为3.2m,与错层位巷道布置进行对比,最后采用相似实验模拟研究2种巷道布置上覆岩移状态,为12-1煤层后续开采巷道布置提供依据。     

近距离煤层群上煤层区段煤柱合理宽度研究

针对近距离煤层群上煤层留设的区段煤柱在煤柱下方形成一定区域的应力增高区,下煤层回采巷道受集中应力影响维护困难、严重影响正常生产这一难题,结合新柳矿地质条件采用UDEC2D数值计算及现场实测研究了煤柱下方底板集中应力分布特征,分析了下煤层回采巷道的布置方式对巷道围岩变形的影响,研究表明:上煤层残留煤柱越大,底板应力集中系数越大;在上煤层残留煤柱集中应力影响和本煤层工作面采动引起的应力重新分布耦合作用下,回采巷道顶底板及两帮移近量接近2000mm,巷道变形破坏严重。提出把巷道布置在采空区下方应力降低区内,减少本煤层区段煤柱宽度以及加强巷道超前支护可保证下煤层巷道稳定。