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。     

楔形护巷煤柱沿空巷道矿压显现规律研究

基于百善煤矿北大巷煤柱孤岛工作面现场具体地质条件及生产情况,通过采用FLAC3D数值模拟软件对楔形护巷煤柱沿空掘巷回采巷道受工作面超前支承应力影响过程中巷道围岩变形规律进行了分析研究。研究结果表明不同护巷煤柱宽度下巷道围岩应力分布差异较大,最终导致巷道变形有较大的不同,针对这种差异,提出在同一条巷道内不同区段采用相对应的支护方式及加固措施才能保证工作面的正常回采。     

厚煤层辅运巷护巷煤柱留设及支护设计

黄陵二号煤矿区段护巷煤柱留设较大,造成煤炭资源浪费,巷道变形较大,维护较为困难。为了有效控制巷道变形,减少煤炭资源浪费,对303工作面护巷煤柱宽度进行了合理确定和支护设计。基于工作面煤层赋存地质条件,借助数值模拟软件分析护巷煤柱留设宽度应在5～10 m区间范围内,确定303辅运巷区段煤柱合理宽度为7 m。辅运巷支护采用顶板为"锚杆+钢筋托梁+注浆锚索+钢带",帮部为"高强锚杆+注浆锚杆+防腐锚索"的联合支护方式可有效地控制围岩位移变形,保持巷道的稳定,回收了大量的煤柱资源,为煤矿创造了较大的产值。     

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。     

护巷煤柱宽度与回采巷道支护的数值模拟研究

基于铁法晓明矿N2709综采工作面煤层赋存条件,采用FLAC2D数值模拟分析了区段护巷煤柱宽度为3,5,8,12,15,17,20,25 m条件下煤柱支承压力分布情况和巷道围岩变形破坏特点,确定工作面护巷窄煤柱合理宽度为3 m,并对该窄煤柱进行了回采巷道锚网索联合支护设计。通过现场矿压观测,证明了锚网索联合支护效果较好,不仅保证了巷道的安全稳定,而且提高了煤炭采出率。     

孤岛短壁综放工作面护巷煤柱宽度研究

针对王庄煤矿43M1孤岛短壁综放工作面护巷煤柱赋存特征,采用理论分析、数值模拟并结合现场实测的方法,研究不同护巷煤柱宽度条件下的巷道围岩稳定性,结果表明,43M1工作面护巷煤柱宽度临界值为17 m。 研究结果对于类似条件下煤柱宽度留设、巷道布置及支护参数选择提供了技术经验和理论支持。     

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。     

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。     

大采高综采工作面区段煤柱合理留设应用研究

巷道围岩应力分布和围岩结构的完整性对大采高综采工作面区段煤柱宽度留设有着重要影响。以山西马堡煤业15#煤为研究背景,通过现场实测、实验分析、数值模拟等手段,分析煤柱应力环境、不同宽度煤柱应力变化规律及临空巷道围岩稳定性,并对合理区段煤柱宽度进行研究。研究结果表明:区段煤柱7.0 m深度为应力峰值区域,回采巷道侧煤柱塑性区宽度在5.0～6.0 m;大采高综采工作面合理区段煤柱留设宽度为19 m。     

五阳煤矿孤岛综放工作面合理护巷煤柱宽度研究

为确定五阳煤矿"孤岛"综放工作面合理护巷煤柱宽度,控制回采巷道变形破坏,以7603工作面为工程背景,采用三维有限差分软件FLAC3D,对不同护巷煤柱宽度条件下的回采巷道围岩应力分布和塑性区发育特征进行了模拟分析,结果表明:该工作面合理的护巷煤柱宽度为22.5m。     

成庄矿沿空掘巷窄煤柱宽度确定研究

针对成庄矿综放工作面煤柱宽度留设难题,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对4220副巷(瓦斯尾巷)在不同煤柱宽度条件下的围岩塑性区分布进行了研究,结合现场实际情况,最终确定了合理的煤柱宽度为10m。最后,对合理的煤柱宽度进行了现场试验,试验结果表明:除巷道掘进初期沿巷道底板掘进的巷道段变形较大外,4220副巷围岩的两帮变形量仅250mm,而顶底板移近量更小,仅100mm,这说明10m煤柱宽度有利于4220副巷的维护,能够满足巷道正常运输的要求。研究结果可为成庄矿其他采区类似条件下的区段煤柱宽度的确定提供参考依据。     

孤岛综采面区段煤柱合理宽度的数值模拟分析

为维护斜沟煤矿孤岛综采面区段巷道围岩稳定而合理确定煤柱宽度,采用离散元数值UDEC3.0,分析了斜沟煤矿18105超长走向孤岛综采面在不同区段煤柱宽度条件下,巷道围岩在掘进期和回采期的应力分布和位移特征.结果表明,孤岛工作面两侧围岩形成"马鞍形"应力集中区,该区影响范围随巷道埋深增大而增大;在该地质开采条件下,合理的煤柱留设宽15～20 m.     

浅埋煤层综放工作面区段煤柱优化设计研究

潞安集团黑龙煤业综放工作面区段保护煤柱宽度为30.0 m,为减小护巷煤柱宽度,通过理论分析和数值模拟得出煤柱宽度可缩小至15～17 m.后续生产实践中,2103与2105工作面间区段煤柱调整为17.0 m,现场矿压观测结果表明,该煤柱尺寸在维护巷道围岩稳定的同时,提高了工作面采出率,现场应用效果良好。     

南阳坡煤矿3号煤层区段煤柱合理宽度研究与实践

针对高强度开采工作面区段煤柱合理宽度留设问题,以南阳坡煤矿3号煤层8701工作面为工程背景,综合应用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的研究方法,研究了工作面区段煤柱合理宽度及围岩联合支护技术。通过理论方法计算出3号煤层区段煤柱的宽度应大于13m,并利用数值模拟的方法对比分析不同宽度煤柱受力与塑性区变化情况,综合考虑巷道稳定性及安全高效开采等因素,确定煤柱合理宽度为18m;提出采用锚杆及锚索补强联合支护系统进行巷道支护,现场监测表明18m煤柱下巷道围岩控制效果好,为类似条件下巷道布置提供了有益借鉴。     

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。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

亿隆煤业小煤柱沿空掘巷技术应用研究

为解决亿隆煤业采掘接替紧张的问题,设计在1-102工作面采用留小煤柱沿空掘巷技术,且在1-101工作面回采期间进行沿空巷道的掘进,采用理论分析、数值模拟等方法,确定合理的护巷煤柱宽度为5.0 m,距临近工作面+48～-105 m范围内为采动影响剧烈区段,据此设计沿空巷道的掘进时机和加固范围,现场应用后矿压监测结果表明,掘巷期间顶底板相对移近量为0.341 m,两帮移近量为0.265 m,围岩位移量在合理范围内。     

孤岛工作面区段煤柱宽度分析及矿压特征分析

为有效分析伯方煤矿3205孤岛综放工作面区段煤柱合理宽度和工作面回采期间的矿压规律,通过数值模拟的方式进行不同煤柱宽度下回采巷道围岩应力和围岩位移分布规律的分析,确定区段煤柱的宽度为6 m.通过对液压支架进行矿压监测,分析工作面回采期间,基本顶的来压情况及来压强度,得出工作面两端头和中部的初次来压步距分别为20.5 m和23.8 m,周期来压步距在8.8～11.2 m,工作面两端头的来压强度大于中部。     

腾晖煤业2-202综放工作面沿空留巷技术研究

针对腾晖煤业2号煤层厚度大,留设区段煤柱造成大量煤炭损失的问题,提出采用沿空留巷技术取消区段煤柱的留设。采用工程类比及数值模拟的方法,确定在巷道采空区侧补打1列D18.9 mm×8 300 mm的高强锚索,排距为1 000 mm,并确定了合理的充填体宽度为2.0 m.通过在2-202综放工作面进行现场试验,监测数据显示：在滞后工作面80 m左右,巷道围岩基本趋于稳定,巷道整体围岩变形量不大,且顶板并未出现明显离层现象,留巷效果良好。     

干河矿2-107B孤岛工作面超前支护技术研究及实践

针对干河矿2-107B孤岛工作面回采巷道在多重采动影响下围岩变形量大的问题,对孤岛工作面巷道围岩结构进行了分析,提出了在巷道掘进期间采用“锚杆+锚索+金属网+钢带”的支护方式,在工作面回采期间采用中空注浆锚索超前支护和空巷充填的方式。现场实测结果表明:巷道两帮和顶底板最大位移量分别为116.32 mm和141.47 mm,有效地控制了巷道围岩变形,确保孤岛工作面安全高效生产。