孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护设计研究

针对孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护问题,结合2302孤岛工作面工程实例,采用理论分析、FLAC~(3D)数值模拟和现场实测等方法研究孤岛工作面应力分布特征,分析留设不同宽度煤柱对巷道安全生产的影响,确定巷道最佳位置及支护方案。结果表明,受两侧采空区影响,孤岛工作面应力呈现马鞍形分布;FLAC~(3D)软件分别模拟不同煤柱下巷道开挖情况,分析煤柱内应力分布与巷道顶板位移情况,确定沿空掘巷合理留设煤柱宽度为6 m;通过数值模拟与现场实测,得出巷道采用设计的支护方案,变形得到有效控制。     

孤岛工作面区段煤柱承载特性演化规律研究

孤岛工作面矿压显现强烈,巷道支护困难。采用合理技术解决孤岛工作面回采问题,对提高煤炭资源回采率具有重要意义。以8105孤岛工作面进风巷为工程背景,通过数值模拟方法,分析了掘进和回采期间不同宽度煤柱内应力和裂隙分布特征,得到了孤岛工作面区段煤柱承载特性演化规律,最终确定煤柱宽度为7 m。通过工业性实验发现巷道掘进期间,巷道整体变形量在预计范围内,验证了煤柱宽度的合理性。     

孤岛工作面窄煤柱留设宽度研究

针对孤岛工作面大煤柱留设造成的资源浪费和巷道变形量大的问题,采用了理论计算和数值模拟相结合的手段,确定了郭庄煤业2306孤岛工作面留设窄煤柱的可行性,并对比分析了常规工作面开采与孤岛工作面开采条件下以及大煤柱与不同宽度煤柱情况下的巷道变形量和应力值的分布情况,确定了窄煤柱的合理留设宽度为8m,经现场应用结果表明窄煤柱在对孤岛工作面底鼓的治理有明显的作用。     

孤岛综放面沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

为解决孤岛综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以鲍店煤矿103上05(2)孤岛工作面地质情况为工程背景,首先通过力学模型对孤岛综放工作面的沿空掘巷煤柱宽度进行分析计算,确定煤柱宽度应大于2.22 m。然后运用数值模拟研究了不同煤柱宽度下的巷道变形规律,最终确定煤柱宽度为4 m。     

孤岛工作面不同宽度煤柱防治冲击地压分析

随着煤矿开采机械化程度的提高,矿井产量和开采深度不断加大,近年来相继出现了采区孤岛工作面现象。由于孤岛工作面两侧已采空,工作面及其周围巷道、煤柱附近应力集中程度较高,顶板覆岩运动剧烈,再加上工作面地质构造的影响,采深较大时,冲击危险程度就很高,易引发煤柱型冲击矿压。利用FLAC4.0数值模拟软件模拟了不同宽度煤柱条件下,工作面围岩应力分布及变化规律,模拟分析确定了某矿孤岛工作面合理的煤柱宽度为5m。合理的煤柱宽度,既有利于提高煤炭回收率,减少巷道压力,也有利于预防煤柱型冲击矿压的发生。     

孤岛工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

为了分析孤岛工作面窄煤柱合理宽度,结合某矿2102孤岛工作面工程实例,引入尖点突变模型,理论分析了煤柱合理宽度范围。建立FLAC^3D数值模型,模拟不同煤柱宽度时垂直应力分布状态及巷道围岩塑性区分布。理论计算结果表明：根据尖点突变模型,煤柱极限宽度需大于7.5 m。数值模拟结果表明：当煤柱宽度为6～8 m时,巷道处于低应力环境;当煤柱宽度大于8 m时,在煤柱内部开始出现集中应力,并且随着煤柱宽度增加,集中应力程度越明显。根据理论分析及数值模拟结果,最终确定2102孤岛面沿空掘巷窄煤柱宽度为8 m。现场布置矿压测站监测巷道表面位移及顶板离层量,巷道表面无明显变形,底鼓量最大280 mm,两帮位移量在130 mm以内,顶板下沉量在50 mm以内。顶板离层量较小,浅部离层量在5 mm以内,深部离层量在3 mm以内,能够保证工作面安全回采。     

屯兰矿18406孤岛工作面沿空掘巷技术应用研究

为解决山西焦煤集团屯兰矿孤岛工作面区段煤柱宽度设计不合理的问题,通过理论分析、数值模拟等方法确定合理的煤柱宽度应当在8.0m左右。调整18406孤岛工作面煤柱宽度为8.0m,对沿空巷道支护方案进行优化。现场应用及围岩位移观测结果证明取得了良好的应用效果。     

厚煤层孤岛工作面沿空掘巷小煤柱宽度研究

为了掌握特厚煤层孤岛工作面沿空巷道小煤柱的合理宽度,以麻家梁矿14203-1孤岛工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实践相结合的方法对小煤柱宽度进行了研究,确定小煤柱的宽度为7 m。巷道围岩控制采用了高预应力、高强度的“锚杆+W钢带+锚索+JW钢带+金属网”耦合支护方案。矿压观测结果表明,合理的小煤柱宽度及围岩控制技术能够满足生产需求,保证了巷道围岩安全。     

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。     

孤岛工作面预留煤柱合理宽度的确定

为了研究屯兰矿12305孤岛工作面预留煤柱的合理宽度,在保障安全的前提下,尽可能减少煤炭资源的浪费,在工作面现有地质资料的基础上,从理论上计算出煤柱最小合理宽度为3.76~4.41m,再结合数值模拟软件对工作面煤柱宽度和巷道变形量进行数值模拟,得出煤柱宽度与巷道顶底板移近量的变化关系。将理论计算结果与数值模拟结果比较后,最后得出屯兰矿12305工作面预留最合理的煤柱宽度应为4m的结论。     

孤岛工作面煤柱宽度对围岩应力分布的影响分析

以王庄煤矿8105孤岛工作面为背景,根据工作面地质条件,采用FLAC3D软件建立数值模拟模型,对不同煤柱宽度条件下巷道两帮垂直应力分布规律,以及巷道变形规律进行对比分析。结果表明:煤柱留设宽度为6~8 m时,8105孤岛工作面运巷长期处于侧向采动应力的应力降低区,有利于维护巷道围岩的长期稳定。研究结果可为王庄煤矿孤岛工作面的安全高效开采提供技术支撑。     

孤岛工作面回采巷道布置方案优选

该文结合王庄煤矿开采孤岛工作面的经验,首先综合考虑1304工作面煤层易自燃、有爆炸倾向等特点,选定传统的留设煤柱巷道,其次利用FLAC3D数值模拟软件对不同煤柱宽度的巷道进行了模拟,分析不同煤柱宽度的垂直应力分布特点,寻找能够形成稳定承载核的煤柱宽度,确定了最优煤柱宽度,最后通过现场实测数据验证了巷道留设宽度的合理性。     

大采高孤岛工作面沿空掘巷留设小煤柱合理宽度的研究

针对三元南耀小常煤业30222工作面小煤柱回采巷道围岩控制课题,经理论分析计算和数值模拟方法,确定30222孤岛工作面沿空小煤柱的合理宽度。初步确定小煤柱宽度为6.9 m以内;运用UDEC软件模拟不同宽度煤柱时回采巷道垂直应力分布,发现煤柱尺寸定为7 m时,对采场围岩的稳定性和巷道维护最为有利。     

孤岛工作面围岩应力特征及支护技术

以淮南张集矿32205工作面为背景,采用FLAC3D数值模拟软件对孤岛工作面应力分布特征进行了分析。结果表明:孤岛工作面形成后,工作面应力主要集中在采空区的两侧。巷道掘进前,对比不同煤柱宽度下孤岛工作面巷道围岩应力分布,确定留设煤柱的合理宽度为7m。回采期间,工作面超前支承压力峰值随工作面推进距离先增加后减小。针对该工作面具体条件对巷道采取相应的加强支护,经现场实测结果表明:32205工作面回采巷道变形量较小,满足安全生产的要求。     

厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

通过理论分析、数值模拟,研究了孤岛工作面塑性区及垂直应力分布情况,确定出工作面预留煤柱合理宽度为8.0 m,模拟了不同支护方案下巷道围岩塑性区分布情况。结合锚索梁钢带及注浆联合支护方案、矿山压力观测数据,分析了孤岛工作面小煤柱沿空掘巷的矿山压力显现特征,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。     

孤岛综放工作面沿空掘巷窄煤柱留设宽度优化设计

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147 mm,顶底板最大变形量为95 mm,能够满足安全生产要求。     

孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷合理煤柱宽度确定

为了确定寺家庄煤矿15106孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱宽度,文章通过数值模拟与现场实测的方法,分析了不同窄煤柱留设宽度条件下窄煤柱的垂直应力特征及沿空巷道的围岩变形特征,最终确定了15106孤岛工作面区段煤柱的合理宽度,主要得到如下结论：随着窄煤柱宽度的增加,煤柱内部受到的垂直应力先增大后减小。当煤柱宽度为7m时,煤柱内部峰值垂直应力为50.23MPa,应力集中系数为3.52。窄煤柱宽度由7m增加至8m后,回采巷道顶板下沉量的变化差异不大,且煤柱帮移近量的变化幅度逐渐减小。最终确定15106孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱宽度为7m。经现场工程应用,巷道围岩变形较小,7m窄煤柱沿空掘巷工程取得成功。     

孤岛工作面小煤柱沿空掘巷开采技术研究

针对挖金矿8109孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩稳定性问题,采用实验室研究测定巷道围岩基本力学参数,采用FLAC3D对6m、4m煤柱情况下围岩应变情况进行数值模拟运算,确定合理煤柱宽度,进行巷道支护后、回采期间围岩稳定性考察。得到结论证明：8109孤岛工作面小煤柱沿空掘巷技术小煤柱留设宽度5m满足安全掘进、回采要求。     

孤岛工作面沿空掘巷位置研究

某煤矿12209工作面为孤岛工作面,该工作面两侧均为采空区。本文利用FLAC3D软件进行模拟,研究了相邻工作面开采对孤岛工作面煤体产生的应力集中,对孤岛工作面沿空掘巷巷道预留的煤柱宽度进行了计算,模拟了多种煤柱宽度下的垂直应力分布情况,确定了沿空掘巷的最佳位置,保证工作面在回采过程中,巷道能够发生较小变形,维持巷道的稳定。     

高瓦斯矿井孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度研究

采用数值模拟和现场监测相结合的方法对高瓦斯矿井孤岛工作面中沿空掘巷的煤柱宽度进行了分析。结果表明,巷道采空区侧煤柱内的垂直应力沿巷道宽度呈抛物线形分布,最大垂直应力位于巷道宽度的1/2,且巷道中部煤柱的受力和变形量都显著大于巷道上下2个部位。当沿空掘巷采空区侧的煤柱宽度为6～7 m时,煤柱具有较高的承载能力,能够有效控制巷道围岩的变形。采用钻屑瓦斯解吸指标来评价瓦斯突出危险性较钻屑量指标更安全。通过采用局部瓦斯突出危险性评价,并结合巷道内瓦斯含量监测,可有效保证高瓦斯矿井孤岛工作面沿空掘巷的安全施工。