千米深井下孤岛工作面采场应力演化规律

以山东某矿千米深井下3306孤岛工作面地质条件为工程背景,建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。研究了3302和3308工作面采空的情况下,3306孤岛工作面回采过程中的应力演化情况,得出3306工作面回采过程中的支承应力演化规律和潜在的冲击危险区域。结果表明:3306工作面回采期间整体冲击危险性较高,重点冲击危险区域出现在工作面回采过程中顶板来压、"见方"期间等;由于工作面静载较高,超前支承应力达30 MPa,且3302、3308工作面侧向支撑压力影响范围较大,因此在整个回采期间,冲击危险性较高,需及时检测并卸压处理。为实现煤矿工作面的安全高效生产提供了依据。     

高瓦斯孤岛工作面巷道合理布置研究

余吾矿为高瓦斯矿井,由于N1202工作面两侧为采空区,导致N1202工作面以孤岛工作面的形式开采。本文结合N1202工作面地质条件概况,应用FLAC3D数值模拟软件分析研究了孤岛工作面和其回采准备巷道围岩应力和塑性区分布特征,确定了最优最安全的巷道布置形式,为类似条件的工作面安全高效采掘提出了一种新的思路。     

不规则孤岛工作面应力演化数值模拟

不规则孤岛工作面是在井田边界、工作面接续不合理等因素的共同影响下产生的,针对受邻近采空区支承压力以及构造应力作用,不规则孤岛工作面回采期间动压显现异常且频繁问题,以某矿203孤岛工作面为工程背景,采用FLAC^3D数值模拟软件对203工作面回采期间垂直应力分布及演化以及工作面拐角煤柱前后方采动应力变化规律进行探究,分析了在开采扰动作用下,工作面“拐角煤柱处”区域应力场以及位移场的动态演化特征。结果表明,相较于规则工作面,不规则工作面回采至“拐角煤柱”处,垂直应力存在阶梯式跃升趋势,应力跃升值为8.62 MPa,垂直应力峰值最易出现在工作面“一次见方”以及“二次见方”阶段,所得结论可为不规则孤岛工作面回采期间冲击地压针对性防治提供参考。     

金桥煤矿孤岛工作面形成过程中应力场演化研究

以金桥煤矿孤岛工作面2321为例,采用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟分析了两侧工作面开采后侧向支承应力的分布状态,得出:单、双侧工作面开采时,在工作面还未采到测线时,测线处的垂直应力近似等于原岩应力,但双侧工作面开采时的应力略高于单侧开采。当工作面推过测线后,测线处的垂直应力随之增大,当上覆岩层彻底稳定后,垂直应力达到最大值。     

孤岛工作面回采巷道能量特征及位移演化规律

以山东某煤矿5311工作面为背景,运用FLAC3D数值模拟,分析了该孤岛工作面顶板能量分布特征、巷道能量分布特征及工作面回采时巷道位移演化规律。分析表明,随着孤岛工作面的回采,基本顶及工作面巷道周围岩层形成能量积聚区域,表现出"煤体-围岩"系统的突然性释放。巷道采空帮聚集的弹性应变能远大于回采帮,发生冲击地压的危险性较大。巷道顶板最大位移量为115 mm,巷道顶板变形量明显大于两帮的变形量。     

张双楼煤矿不规则综采工作面超前支承应力演化规律研究

为了研究张双楼煤矿不规则综采工作面超前支承应力的变化规律,采用FLAC3D数值模拟软件,对7201工作面的超前支承应力变化进行研究.结果表明,工作面回采产生的采动应力影响范围分为2个阶段,在超前工作面0～5 m范围为剧烈影响期,在50～80 m范围为稳定期.同时,7201工作面超前支承应力在7煤走向的影响范围为0～50...     

孤岛工作面顶底板应力传递规律数值模拟研究

针对下伏运输大巷长期受孤岛工作面应力集中影响破坏严重现状,对孤岛工作面进行回 收处理,从而减小其对巷道围岩应力集中的影响。 采用数值模拟方法,对比分析孤岛工作面回采 前后顶底板应力传递规律,探讨孤岛工作面顶板支承压力规律、下伏运输大巷与孤岛工作面底板 垂直距离不同时底板应力变化规律。 研究发现:随着下伏巷道距离底板距离的增大,巷道围岩应 力集中程度呈现减小的趋势;工作面回采后底板应力明显得以释放,底板巷道围岩应力集中系数 减小52% ~60% ;底板巷道围岩剪切破坏呈现X形破坏。 研究结果为后续巷道围岩支护优化提 供了理论依据。     

孤岛工作面矿压显现规律研究

结合某矿孤岛工作面工程实例,通过支架阻力监测等方法,对工作面超前支承压力的影响范围、巷道变形和上覆岩层的移动变形进行分析。结果表明:工作面超前支承压力为动态应力,集中范围6~15 m;巷道变形量较小,岩层具有分层垮落的特点,基本顶周期来压不明显。     

孤岛工作面过上覆采空区采场及顶板应力演化规律研究

基于孤岛工作面过上覆采空区采场及顶板应力演化规律,得出孤岛工作面过上覆采空区过程中顶板的重点管控区域,并以榆家梁煤矿52209综采工作面为工程背景,采用弹性薄板理论和GDEM数值模拟软件对其覆岩受力状态进行分析,结果表明：孤岛工作面过上覆采空区时,煤体受力呈现非对称分布,上覆采空区影响范围可分为应力影响区、冒落卸压区和压实稳定区。最终得出,工作面进入冒落卸压区和压实稳定区过程中,压力显现不强烈,与正常回采区域相比无明显变化,此区域为次要管控区域,进入应力影响区过程中,尤其在上覆采空区外侧20m范围内,压力显现特别强烈,此区域为重点管控区域,为工作面安全高效开采、避免顶板事故提供一定的理论依据。     

不规则孤岛工作面采动应力演化特征

本文以不规则孤岛工作面为研究对象,通过数值模拟,对工作面在回采期间应力的演化规律进行了分析.结果表明工作面的变化会造成采动应力传播的突变,工作面向不规则处推进时应力变化程度更大.工作面推进时导致采动应力在不规则巷道处更大,不规则处是防治冲击地压的关键.不规则孤岛工作面沿空送巷可有效降低应力集中程度,为类似工作面的回采提...     

不同推采速度下孤岛工作面应力场变化的模拟研究

不同的推采速度会加剧采掘区域的应力集中程度并造成巷道围岩系统失稳及破坏灾害。以济宁二号矿93_下05孤岛工作面为研究对象,开展对不同推采速度下孤岛工作面应力分布及变化规律的数值模拟,确定工作面不同区域的合理推采速度。研究成果对基于预防冲击地压角度合理工作面的安全推采速度具有重要的参考价值和理论指导意义。     

采高对工作面支架刚度的影响规律研究

利用系统刚度的概念,从刚度的角度来探究采高的增加对于支架刚度要求的变化情况,并且结合皖北矿区任楼煤矿Ⅱ7211工作面的实际地质情况,来反映采高的增加对支架刚度要求的变化。结果表明:采高的增加对于支架刚度的要求确实会有很大的提高,并且在不同的地质条件下,相同采高的工作面对于支架刚度的要求也是不同的。     

同忻矿孤岛工作面回采巷道支护技术研究

针对高应力孤岛工作面围岩破碎巷道支护难的问题,以同忻矿8102孤岛工作面回风顺槽为研究对象,结合采矿地质条件,运用FLAC3D数值模拟方法对不同支护方案的锚杆支护效果进行对比分析,从6种支护方案中确定出2种备选支护方案,对不同支护方案在回采过程中回风顺槽围岩的塑性破坏状况及变形量进行对比分析得出相关结论.结果表明:采用方案二对8102孤岛工作面回风顺槽进行支护时,在本工作面及相邻工作面的采动影响下,顺槽围岩塑性区破坏范围小,顶底板及两帮移近量得到较好的控制,可以满足8102孤岛工作面安全回采的要求.     

孤岛工作面回采巷道采动影响控制技术应用

以煤峪口矿孤岛工作面2605巷为工程背景,提出了以主动控制为技术核心、充分发挥巷道围岩承载能力为理念,采用锚杆、锚索、金属网和W钢带实现初期主动永久支护,超前工作面范围内采用具有一定初撑力的单体支柱π型顶梁实现临时加强支护,有效控制了孤岛工作面回采巷道大变形问题.     

孤岛工作面回采巷道锚索托盘失效分析

针对孤岛区域回采巷道中锚索托盘失效现象,利用实验机对托盘进行同心和偏心载荷受力模拟,对托盘强度进行评估,分析托盘破坏变形原因。研究表明,锁具和托盘同心压缩时,托盘强度为350.3 k N,锁具和托盘偏心压缩时,托盘强度为283 k N,均满足支护设计要求。受孤岛开采和断层破碎带的影响,托盘失效位置应力增大,应力集中系数高达3.33,在偏心状态下更容易发生脱落。根据以上研究成果,提出合理的防托盘失效措施,为巷道的安全提供保障。     

注浆工艺在极复杂“孤岛”工作面开采中的应用

针对"孤岛"工作面开采过程中围岩加固、采空区隔离、老巷治理等难题,本文以120502"孤岛"综采工作面开采为工程背景,通过优化注浆工艺、调整注浆参数,实现快速高效定点注浆,解决了"孤岛"工作面部分矿山压力治理难题,为工作面安全高效开采创造了有利条件,对类似"孤岛"工作面开采具有一定参考价值和借鉴意义。     

孤岛工作面遇断层采动应力分布规律研究

针对孤岛煤柱工作面回采过程中遇一斜交10°断层的现状,为解决工作面煤壁易片帮、冒顶等问题,研究了工作面前方采动应力场分布特征及对回采工作的影响。通过采用极限平衡理论和数值计算分析了工作面在回采过程中应力分布规律及围岩变形特征。结果表明:工作面液压支架集中应力主要分布在工作面中上部和下端头附近;开采扰动易造成断层活化,使得断层附近工作面垂直应力下降,水平应力上升。根据监测结果,随着工作面的不断推进,超前支承压力峰值始终位于工作面煤壁前方5 m左右。     

大倾角条件下大采高工作面开采工艺研究

复杂条件下大倾角大采高工作面围岩运动规律是保证安全回采的关键技术,以宁东矿区清水营煤矿大倾角"三软"富含水大采高工作面为背景,根据现场监测,系统分析了开采扰动过程中工作面采场应力应变演化的特殊规律,判断出工作面直接顶垮落步距12 m,老顶初次垮落步距39.3 m、周期来压步距为10~15 m左右,并针对现场开采中遇到的一些实际问题,提出了一些切实可行的解决方案,为安全开采提供了科学依据。