韩王矿巷式充填开采技术及地表移动变形实测研究

针对韩王矿井下巷道保护煤柱周围地质条件复杂,以及上方地表构筑物(厂房、民居、排水泵站等)众多的问题,提出了一种巷式充填开采方法,并通过组合梁和弹性力学理论确定工作面开采宽度,根据地表观测数据的分析得到了地表移动变形预计参数,并计算得到地表建筑物的移动变形值,最后提出了用地表减沉系数来反映充填开采对地表沉陷的控制效果。研究表明:巷道保护煤柱采用巷式充填开采方法能较好地处理压煤问题,且巷式充填开采工作面安全宽度为4m;通过拟合得出的岩移参数对保护煤柱开采进行预计,得出工作面上方厂房的损害等级达到I级,而周围小区建筑物不受影响,同时分析韩王矿充填开采减沉率效果不甚理想的原因,提出了相应的改进措施。     

新三矿村庄保护煤柱充填开采地表移动变形预计分析

为研究村庄保护煤柱膏体充填开采后地表变形对建筑物的破坏情况,以冀中能源峰峰集团新三矿为例,运用概率积分法对新三矿西赵庄保护煤柱采后地表移动变形进行计算.为了使计算结果更加接近实际,对开采沉陷预计参数进行了详细分析,重点研究了膏体充填开采工作面沉陷量对下沉系数的影响.根据计算结果,绘制了地表下沉等值线图、地表倾斜等值线图和水平变形等值线图.经计算,地表变形值均在Ⅰ级破坏范围以内,对地表建筑物影响轻微,可以正常使用.     

密集建筑物下大采深条带开采研究

为了研究密集建筑物下大采深条带开采方案的合理性,以高家堡煤矿一盘区为研究背景,选取朱家沟村庄下开采为研究对象,基于概率密度函数基本理论分析条带采宽和留宽的合理范围并提出方案。在保证地表村庄建筑物不发生破坏的前提下,应用威尔逊理论对各个方案的煤柱稳定性进行初步筛选。应用FLAC3D数值模拟,对不同采、留宽条带开采参数及开采地表移动变形进行了预计模拟以确定最终方案,并通过地表沉陷预计软件(YLH-12)进行验证。研究结果表明,条带开采采宽取120m,留宽130m,能够实现在地表村庄建筑物下的安全经济开采。     

村庄下高效短壁机械化开采实践研究

高效短壁机械化开采技术生产系统简单、煤柱留设灵活方便,适合“三下”压煤开采．在对五阳煤矿岩移观测的基础上,根据村庄下采煤地表不出现波浪变形、留设煤柱必须保持长期稳定及地表变形小于建筑物允许变形量的要求,分析了51采区某村庄下采用短壁机械化开采的可行性;根据层状岩体稳定性原理,确定了采硐宽度、长度、隔离煤柱宽度等短壁采场参数,对试验区短壁开采巷道系统进行了布置,并进行了高效短壁开采机械化试验．地表沉陷观测和井下矿压观测表明,试验期间未发现地面建筑出现采动破坏,采场煤柱与顶板保持了稳定,实现了村庄下煤层的安仝开采．     

井下巷道矸石充填开采有关问题的探讨

因村庄搬迁费用高,新村址选择困难等问题,致使建筑物(村庄)下压煤开采实施比较困难.随着"三下"采煤工作的不断深入,巷道充填法开采建筑物下压煤,在我国已有实践.该技术将井下矸石处理、地面减沉和建筑物保护进行综合研究,是建筑物下采煤比较好的途径之一.文中对巷道充填开采设计中开采巷道、巷道间煤柱宽度的确定和预测地表移动的方法进行了探讨.     

建筑物下开采方案优化研究

采用理论分析、数值模拟等方法，对某矿区南翼村庄下条带开采方案设计和地表沉陷规律进行了研究；在不同的开采条件下，采用概率积分法对各条带开采方案进行地表沉陷预计。研究结果确定了矿区南翼村庄下15号煤仅开采顶分层，采高为3 m，条带布置方案为采70 m留90 m煤柱。采用该方案后，地表最大下沉量为206 mm，倾斜为-1.47~1.29 mm/m，水平变形-0.4~1.0 mm/m，均小于建筑物Ⅰ级损坏标准，开采方案是安全可靠的。     

许厂煤矿矸石置换充填开采模式研究

 针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下压煤、矿井上下矸石大量堆积等问题,提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术。在条带开采后所留设得大煤柱中集中布置2条宽4.0m、高5.0m得矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0m,利用井下产生的矸石对该巷道进行回填。通过对充填巷道围岩变形监测,测得两帮移近量最大为20mm,顶底板移近量最大为17mm;配合地表运动监测分析得出,地表下沉效果不明显,可保证地表建筑物的变形在I级变形之内。     

忻州窑矿村下压煤开采设计研究

为了解决大同矿区大量的“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)煤炭资源长期不能开采、丢失大量优质煤炭资源的问题,提出对忻州窑矿村下压煤开采方案进行分析研究。通过对村庄煤柱开采的多种技术途径与方法进行对比,认为同煤集团村下煤柱适合采用条带开采,通过对忻州窑矿11#煤,厚度、倾角、埋藏深度等进行分析,计算出最大下沉与变形值情况,选择出最为合理的采宽和留宽。通过分析忻州窑村下压煤区的岩石力学性质,以及综合机械化开采与条带开采的岩移参数的关系,计算最终地表最大下沉和变形值,并对地表沉陷预计及对房屋影响进行分析。分析认为利用条带开采在同煤集团进行煤柱回收是可行的,通过本次研究希望为同煤集团三下压煤开采提供一定依据。     

村庄下条带开采的参数研究

该文以某矿一采区为研究对象,探讨了条带开采参数的计算及煤柱稳定性问题。并用概率算法对开采影响范围内的地表沉陷及村庄建筑物的变形破坏进行了分析。     

岱庄煤矿条带煤柱矸石膏体充填开采地表沉陷研究

 摘要：针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采, 通过对矸石膏体充填开采地表沉陷控制原理的分析研究,实施了建筑物下矸石膏体充填开采,并对地表沉陷进行了预计实测。该技术项目的研究将为我国“三下”压煤条带煤柱回收及矸石井下利用提供了前沿技术开发思路,对解放村庄下呆滞煤炭资源,提高资源回采率和经济效益,实现企业的可持续发展,具有重要的现实意义。截至2011年6月30日,已累计回收条带煤柱560m,置换原煤23.1万t,地表最大下沉量只有35 mm,远远小于原设计预计的300-400mm,地表变形控制效果非常好。     

兴隆庄矿综放工作面地表沉陷规律实测研究

兖州兴隆庄矿在1307综放工作面上方设立了3条地表移动变形观测线,以获得不同表土厚度或采深条件下地表移动参数,为今后合理留设铁路及建筑物保护煤柱提供依据。通过对实测资料的总结分析,得到了该区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关分析研究,研究成果为今后类似条件下各类建(构)筑物下采煤提供了科学依据。     

陈楼煤矿工业广场煤柱开采研究

为了挖掘老矿井的潜力,延长老矿井服务年限,增加煤炭资源的开采,就陈楼煤矿区工业广场煤柱9714采区进行开采方案研究。为了保证现有的井下巷道和井筒提升系统等重要建(构)筑物不受损害,提出了全采和条采相结合的开采方案,在合理选择参数的条件下利用概率积分法对地表移动变形进行了预计,分析了设计方案对井上下重要建(构)筑物的影响。实际开采过程中在工业广场范围内布设了沉陷观测站,实施动态观测。实践和观测表明,该方案可行,为该矿取得了良好的经济和社会效益,其经验可为后续开采及其他类似矿井开采借鉴。     

基于概率积分法的非充分采动地表沉陷预计

根据邯郸矿区某矿工业广场下2103工作面非充分采动的技术条件,由工作面的宽深比对预计参数进行修正,采用修正后的参数按照概率积分法进行地表沉陷预计。由已推进部分造成的地面建筑物倾斜观测值的比较可以看出,参数选取合理。从地表变形规律可以看出,非充分采动的各种变形值都比充分采动要小,而煤层倾角则造成了下沉盆地向下山方向偏移,致使下山方向拐点处的建筑物损坏严重。     

采空区残留煤柱内巷道布置与围岩控制技术

以俄霍布拉克煤矿18m残留煤柱内巷道布置为研究背景，综合运用现场实测、理论分析和数值模拟等方法，研究了采空区残留煤柱的应力环境和变形状态，分析了不同宽度窄煤柱条件下煤柱垂直应力分布、变形机理及塑性分布状态，综合确定了采空区残留煤柱内巷道布置的窄煤柱宽度为4.0m。在此基础上，提出了残留煤柱内巷道围岩控制原则和技术，并进行了工业性试验，试验巷道实际维护效果良好。     

挖金湾煤矿煤柱工作面巷道布置及支护技术应用研究

为解决挖金湾煤业大巷保护煤柱回收工作面巷道布置和支护问题,设计采用“锚网索梁”联合支护方式。结果表明,回风平巷侧小煤柱合理宽度为5m,运输平巷侧保护煤柱合理宽度为30m,顶板下沉量最大为125mm,底板底鼓量最大为28mm,窄煤柱帮最大位移量约为123mm,回采帮最大位移量约为180mm,巷道断面能够满足掘进和工作面回采的要求。     

井筒附近工作面保护煤柱的确定及开采影响分析

根据山西圣天宝地清城煤矿工业广场、井筒及其他建(构)筑物分布情况,确定15101工作面保护煤柱留设范围,同时采用概率积分法计算了地表下沉量,并统计了井筒及其他建(构)筑物的最大下沉量,对影响较大的建(构)筑物提出相应的保护措施。     

建筑物下压煤条带煤柱巷柱式加固技术及应用

为了提高条带开采的采出率,可采取巷柱式加固煤柱、减小留宽的方法。通过数值模拟分析,揭示了巷柱式条带煤柱可以优化条带开采方案和煤柱加固方案,研究结果表明煤柱加固能减少留设煤柱的宽度,提高条带开采采出率。结合国内某矿特殊的地质采矿条件和巷柱式煤柱加固思想,在试验区采用拱棚木垛联合加固技术,木垛与棚架组成的巷柱式加固宽度1.5 m,间距2 m。通过井下煤柱位移监测和地表变形监测数据分析可知,井下巷柱式加固体最大竖向位移为361 mm,地表最大下沉值217 mm。煤柱加固有效地防止煤壁的破坏,地表变形得到了一定的控制,确保了建（构）筑物的安全使用。因此,巷柱式煤柱加固思想能为建筑物下采煤提供重要的途径和借鉴。