成庄矿护巷煤柱宽度留设的分析与实践

护巷煤柱宽度的留设直接关系到矿井安全生产。通过理论计算确定合理煤柱,并在实践中得到验证,合理的煤柱能有效地控制巷道及围岩的变形,减少巷道维修量,给运输及生产安全提供了可靠保证。     

大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度研究

 在现有煤柱宽度理论计算公式的基础上,针对大倾角煤层围岩应力特点,综合考虑煤层倾角、顶板垮落对采空区充填以及在采动时对煤体引起的损伤等多方面影响,推导出大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度理论计算公式,并应用于胜利煤矿,取得了良好的技术与经济效果,该研究对确定大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度具有参考作用。     

双巷掘进合理区段煤柱宽度研究

综合采用理论分析和数值计算方法,提出了双巷掘进区段煤柱合理宽度确定原则和方法。首先结合改进的Mark-Bieniawski煤柱强度计算式,求得区段煤柱强度分布规律。然后采用FLAC3D数值计算方法,研究得到区段煤柱应力分布规律。综合煤柱强度和应力分布规律可得区段煤柱强度安全系数及煤柱宽度。工程实践表明,该方法合理可靠。     

保护煤柱宽度对顺槽稳定性影响的研究

顺槽是矿井安全、高效生产的必经通道,可用于运输、通风,因此,顺槽的正确维护就显得尤为重要。顺槽不同于其他永久巷道,顺槽两帮通常由煤柱和工作面煤体组成,然而煤体的抗压强度远小于岩体抗压强度,这就导致顺槽两帮很容易发生压裂破坏,出现片帮现象,维护困难。顺槽在煤柱一侧的破坏更加严重,本文利用力学理论分析的方法对顺槽的稳定进行研究,并辅以数值计算对不同煤柱宽度对顺槽稳定的影响进行研究,得出了煤柱宽度越大,对顺槽的稳定性越有利,这也就是顺槽在煤柱一侧的破坏程度要比工作面煤体侧更加严重的原因。     

中厚煤层区段煤柱合理留设宽度分析

工作面开采过程中区段煤柱合理留设宽度对矿山提高回采率及巷道围岩稳定性具有重要作用。以彬长矿区某矿综采工作面区段煤柱留设为研究背景,通过区段煤柱宽度理论计算,得出煤柱宽度为7.9～9.8 m。利用数值模拟方法分别对8 m、10 m、15 m煤柱宽度条件下工作面开采过程中的煤柱垂直应力、水平应力和位移进行研究,发现从平衡应力场状态出发,留设8～10 m宽度煤柱以确保应对较长时间尺度下煤岩体非塑性状态的蠕变和流变;而从平衡后的位移场出发,选择留设8 m煤柱即可满足其变形很小且有一定有效宽度并处于良好弹性状态,同时能够发挥其对顶底板岩层的支承作用和对巷道的保护作用。综合分析相关结果并应用于工程实践中,得出了区段煤柱合理留设尺寸,为类似条件下区段煤柱的留设提供了依据。     

综放工作面多巷布置双煤柱合理留设宽度研究

为确保神东保德煤矿81505综放工作面多巷布置方式下巷道的稳定与安全,采用FLAC^3D数值模拟软件,建立数值模拟模型,研究分析了单巷布置方式下沿空煤柱宽度为15.0、20.0、25.0、30.0、35.0 m,以及多巷布置方式下巷间煤柱宽度为7.5、10.0、12.5、15.0、17.5 m时的围岩应力分布、变形及塑性区的分布规律,对比得到沿空煤柱和巷间煤柱的合理尺寸。研究结果表明：在沿空煤柱宽度为25.0 m、巷间煤柱宽度为12.5 m的条件下,煤柱内应力水平较低,煤柱稳定且巷道变形量较小。基于非对称支护原理,提出了适用于保德煤矿81505综放工作面回采巷道的锚网索联合支护方案,工程应用结果表明,工作面回采期间巷道围岩变形可控,煤柱整体稳定,说明所留设的煤柱宽度与支护参数选择合理。     

综采工作面区段煤柱合理宽度研究

通过对西曲矿2#综采工作面区段煤柱合理宽度的留设理论分析,根据煤柱保持稳定的基本条件对工作面煤柱合理宽度进行了理论计算,应用FLAC3D软件对其进行了模拟计算。结果表明:理论计算结果与模拟结果相吻合,为类似区段煤柱合理留设提供依据。     

大采高工作面回采巷道护巷煤柱合理宽度研究

为研究大采高工作面合理护巷煤柱的留设问题,以康河煤矿6103大采高工作面回采巷道为研究对象,通过理论计算和数值模拟分析,得出了合理的护巷煤柱宽度,并经工程实践论证了其可行性,为类似条件下大采高工作面护巷煤柱的留设提供了理论依据。     

综放开采合理护巷煤柱宽度研究

根据新柏矿"两软一硬"复合顶板的5#煤赋存状况,通过理论分析和数值模拟,对不同煤柱宽度时沿空掘巷系统围岩应力分布和破坏特征进行了研究,对不同煤柱宽度时的巷道系统进行了综合分析和评价,确定了相邻工作面区段沿空掘巷留设煤柱的合理宽度,对类似综放沿空掘巷煤柱合理宽度的确定具有参考价值。     

大采高工作面回采巷道护巷煤柱合理宽度研究

为研究大采高工作面合理护巷煤柱的留设问题,以康河煤矿6103大采高工作面回采巷道为研究对象,通过理论计算和数值模拟分析,得出了合理的护巷煤柱宽度,并经工程实践论证了其可行性,为类似条件下大采高工作面护巷煤柱的留设提供了理论依据.     

短壁干式充填巷间煤柱留设宽度分析

以陕西澄合百良旭升煤矿为工程背景,对短壁干式充填巷间煤柱宽度进行了理论计算和数值模拟研究,并进行了现场工业性试验。监测数据表明,充填巷围岩变形较为平均,围岩松动圈发育范围0～2 m,均小于锚杆锚固深度,留设煤柱和支护设计能够满足安全生产的需要。相比于垮落法管理顶板,短壁干式充填开采上覆岩层结构和采场应力有着很大的不同,工作面上覆岩层结构形态以完整层状岩层为主,开采对上覆岩层扰动较小,有利于固废处置与煤炭资源的安全开采。     

区段煤柱宽度对工作面双巷掘进底鼓的影响机理研究

巷道底鼓是煤矿安全开采面临的主要问题.针对山西某矿15202工作面留设15 m区段煤柱发生的底鼓变形问题,通过FLAC3D数值模型研究煤柱宽度对巷道底板应力场和底鼓量的影响规律,揭示煤柱尺寸对巷道底鼓的影响机制.结果表明:随着煤柱宽度的不断增加,巷道底板的垂直应力及水平应力也不断增大,水平应力是造成底鼓的主要原因;煤柱...     

孤岛工作面回采巷道合理煤柱宽度探究及应用

以河南能源焦煤公司赵固二矿二盘区里侧孤岛工作面为工程背景,通过理论计算得到工作面上侧屈服煤柱合理宽度不小于6.6 m。采用数值模拟软件FLAC3D对孤岛工作面应力分布进行分析,建立煤柱宽度分别为4,6,8,10,12,14,16,18,20 m的数值计算模型。分析不同煤柱宽度下巷道围岩的变形特征,结果表明：当煤柱宽度为4 m时,巷道围岩变形最大,煤柱宽度为20m时,围岩变形量最小。为了提高煤炭资源回采率,数值模拟分析确定合理的煤柱宽度为8～10 m。实际工程应用表明,煤柱宽度设计为3～5 m,采用“锚网索+钢筋梯+槽钢梁+喷、注浆”联合支护技术能有效控制巷道围岩的大变形,满足安全生产的要求。     

大采高工作面护巷煤柱合理宽度探讨

为了科学的确定干河煤矿2-107工作面护巷煤柱的宽度,通过理论分析计算得到极限平衡理论、弹性核理论及载荷估算法三种算法下煤柱的理论宽度,综合确定18 m护巷煤柱的合理宽度,并运用UDEC软件验证该护巷煤柱宽度的合理性.现场应用结果表明:2-107工作面回采过程中18 m宽煤柱中部的弹性核宽度大于2倍采高,可保证该工作面...     

窄煤柱护巷合理宽度探讨

留窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率十分有效的一种方法。通过FLAC3D有限元软件对李村煤矿6303工作面轨道巷不同宽度窄煤柱垂直方向应力、水平位移场以及巷道变形情况进行数值模拟,得出了该矿沿空掘巷煤柱的合理宽度留设标准,确定留设5m左右窄煤柱护巷时稳定性较好。将理论分析结果应用于实践中,现场支护效果十分理想。     

特厚煤层综放面小煤柱留巷煤柱宽度设计

根据兴隆庄煤矿3302综放面的具体情况,对影响煤柱宽度因素进行了分析,提出了小煤柱留巷方案。工业性试验结果表明,该工作面采用小煤柱留巷,巷道顶板稳定,锚杆及锚索参数合理,试验取得了很好的效果。     

厚煤层辅运巷护巷煤柱合理宽度研究

针对黄陵矿业二号煤矿小煤柱留设宽度的问题,结合矿井留设宽煤柱存在的问题,以303工作面辅运巷为工程背景,采用理论计算得到煤柱尺寸为4~7 m是力学上的最优区域;运用数值模拟的手段对5~20 m内的区段煤柱一侧边缘应力和沿空侧巷道围岩进行模拟分析,建议煤柱宽度应在大于5 m、小于10 m的范围内。综合研究确定辅运巷煤柱宽度为7 m时即可保障巷道围岩稳定,也可提高煤炭效益。     

超长推进距离工作面双巷掘进的沿空顺采技术研究

运用理论分析与现场实测,研究了超长推进距离工作面双巷掘进的沿空顺采技术.首先,针对超长推进距离必须双巷掘进解决通风与辅助运输造成的保护煤柱留设较大问题,提出双巷掘进的沿空顺采技术.其次,结合双巷掘进、留窄煤柱护巷的技术要求,给出了如何确定双巷掘进之间的大煤柱、留窄煤柱护巷的小煤柱和沿空掘进工作面与首采工作面、接续工作面在推进方向的错距等方法.最后,提出在5000m超长推进距离下无法进行跳采的实际工程中应用该技术,给出了关键技术参数,认为该技术的实施不仅仅改善了巷道维护困难的现状,且两工作面之间可多采出1.01Mt煤炭资源,经济与社会效益显著.     

深部高应力双巷布置工作面煤柱宽度合理性研究

为确定深部高应力双巷布置工作面合理巷间煤柱宽度,提高巷道煤柱稳定性及资源回收率,以园子沟煤矿1022101工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟的研究方法,掌握巷道巷间煤柱应力分布规律,确定深部高应力巷间煤柱侧向支承压力分布特征,并采用FLAC3D数值模拟分析了工作面多次回采影响下的不同宽度(7m、10m、...     

大采高综放面采动影响下合理区段煤柱宽度研究

大采高综放工作面由于生产需要,形成了一类超高煤帮、特大断面的巷道,增加量巷道支护的难度。留设合理宽度的区段煤柱,能够使巷道处于应力降低区内,避开残存支承压力顶峰的影响,有效改善巷道围岩的应力环境,降低支护难度、增强巷道的安全可靠性,还能够一定程度提高资源的回收率。本文以塔山矿8105工作面5105回风巷道区段保护煤柱为例,应用极限平衡理论计算得到合理的煤柱尺寸为34m,采用FLAC5.0数值模拟软件模拟分析了不同护巷煤柱宽度煤柱内的垂直应力分布和巷道变形破坏情况。通过理论分析与数值计算相结合,最终确定留设煤柱宽度为34m。