近距离煤层采空区下掘进巷道过断层技术研究

针对近距离煤层采空区下掘进巷道过断层支护困难的问题,以王坪煤矿303盘区8301面5301巷顺槽过断层为例,通过近距离煤层采空区下掘进巷道过断层时采用锚杆、锚索、吊11~#矿用工字钢梁、架型钢棚联合支护的方案,维护了顶板的稳定性。     

近距离煤层开采巷道布置合理性分析

以界沟煤矿8_220工作面机巷为研究对象,针对7_220工作面回采造成8_220机巷顶板不稳定的情况,运用极限平衡理论和弹性力学理论对煤柱一侧塑性区宽度和上位煤层底板应力分布规律进行研究。结果表明,7~#煤煤柱一侧塑性区宽度x_0为21.1 m,上位煤层开采后,原岩应力平衡状态被打破,在煤壁附近区域出现了应力集中区和卸压区。底板最大破坏深度h_(max)为15.91m,由塑性区宽度得出煤层底板最大破坏深度与煤壁的水平距离为7.41 m,采空区底板破坏区沿水平方向的最大距离为84.3 m。根据7~#煤层采空区左侧煤壁与8~#煤层回采巷道顶板中心线的相对位置不同,提出4套布置方案,通过综合分析,当煤壁与回采巷道顶板中心线距离为22 m时,回采巷道受力较小且均匀,塑性区分布不大,围岩变形量也很小,为最佳布置方案。     

上覆采空区下工作面均压通风技术应用研究

四台矿为高瓦斯矿井,煤层均具有自燃倾向性,为容易自燃煤层,自燃等级为Ⅰ类,自然发火期为2~3个月。现开采14~#煤层,上覆12~#层采空区,本面采空区顶板随着后退式采煤推进,顶板逐渐垮落后与上覆采空区形成连通关系,由于四台矿为抽出式负压通风,上覆采空区内的有毒有害气体在抽出式负压通风的作用下,可能会顺着漏风通道由12~#层下泄进入14~#层工作面,造成重大安全隐患,所以在工作面回采时顶板初次垮落前及时启动局部均压系统。分析了均压防灭火技术原理,探讨了均压防灭火技术的优缺点,对类似矿井具有借鉴意义。     

黄陵二号煤矿上隅角瓦斯来源分析

为准确反映黄陵二号煤矿207工作面回采过程中本煤层2~#煤层、临近层3~#煤层的瓦斯涌出规律,掌握采空区混合瓦斯来源,通过稳定碳同位素分析方法定量分析各个煤层瓦斯,判定出2~#煤层、3~#煤层瓦斯气体属于热成因气,并计算出工作面上隅角混合气体2~#煤层解析瓦斯占75%,底板3~#煤层瓦斯占25%.根据该占比结果,建议对2~#煤层瓦斯进行采前预抽,对3~#煤层瓦斯先进行前探,再根据现场实际情况进行抽查,以实现工作面瓦斯的分源、分重点、分区域治理。     

极近距离煤层采空区下巷道布置数值模拟

本文针对某矿近距离采空区下5~#煤层回采巷道的合理布置,运用FLAC~(3D)模拟上层煤回采后采空区与煤柱应力分布,回采巷道不同布置方式产生的塑性区。结果表明:(1)3~#煤回采后采空区形成泄压区,煤柱内部及下方应力集中,5~#煤层巷道顶板所受垂直应力与巷道至煤柱距离成反比。(2)巷道外错破坏严重,內错煤柱留设大,重叠布置时顶部出现范围塑性区,采取支护优化可控,从其经济角度考虑巷道采取重叠布置。     

浅埋煤层房式采空区下开采煤柱稳定性研究

房式采空区煤柱留设状况复杂,房柱及隔离煤柱结构的失稳对下位煤层回采工作面造成严重影响,为掌握浅埋煤层房式采空区下开采的矿压显现特征,确保煤矿安全生产,以石圪台矿2~#、3~#煤层为工程背景,通过理论分析和数值模拟方法,揭示了2~#煤层6 m×8 m房柱和20 m隔离煤柱带的应力场分布特征以及下位回采工作面过房式采空区的围岩应力特征和塑性区演化规律。结果表明:在2~#煤层房式采空区6 m×8 m房柱失稳结构下,3~#煤层应力处于卸压状态,应力降低16%;3~#煤层在开采过程中,超前支承压力最大峰值均处于2~#煤层留设20 m隔离煤柱及房柱失稳区域下方。     

采空区下近距离煤层巷道稳定性分析

团柏煤矿11~#煤层工作面回采巷道掘进及支护过程中顶板淋水量大,且直接顶层理裂隙发育并呈碎裂结构,顶板完整性受到影响,局部易发生垮冒事故。针对采空区下近距离巷道顶板的围岩特征,研究上煤层开采对下煤层顶板的影响,并进行了支护方案的优选,通过现场试验可知,锚网支护技术可在采空区下近距离煤层顶板巷道中推广应用。     

综采工作面过断层及煤柱下安全开采技术实践

同煤集团朔州朔煤小峪煤矿5#煤层402盘区8206工作面同时过F5断层和上覆2#煤层采空区,面临煤柱压力和安全回采问题。经过对8206工作面上覆2#煤层采空区煤柱对该工作面应力的分布情况分析,根据应力分布特征制定了相应回采措施。研究结果表明:受上覆2#煤层采空区煤柱集中应力的影响,8206工作面在进出煤柱时均处于应力升高区,顶板压力大,加上断层带顶板破碎,使维护更加困难。通过实行有效的安全回采措施,在8206工作面同时过F5断层及上覆采空区煤柱压力大的情况下实现了安全回采。     

孤岛工作面厚泥岩软弱顶板围岩变形及支护研究

12209工作面两侧采空,左邻12211工作面采空区,以断层相隔,右邻12207工作面采空区。12209工作面直接顶板为厚度较大泥岩,比较软弱。工作面回采巷道受相邻工作面采动影响,顶板比较破碎。泥岩上部赋存厚度较小的煤层,受采动影响呈破碎状态,容易导致顶板离层。原有的支护方案不适用于孤岛工作面的回采巷道。通过数值模拟及分析,提出了新的支护方案,很好地解决了巷道变形问题,保持了巷道的稳定。     

房柱式采空区下综采覆岩运动规律研究

从地表向采空区打213 m钻孔,并在指定不同层位安设5个岩层位移传感器,对房柱式采空区下综采的覆岩运动规律进行了实时动态监测。通过4个月的观测结果可以看出:2~#煤层房采采空区的顶板滞后于3~#煤层综采的顶板运动,并由下逐渐向上发展。2~#煤层上方6m的顶板滞后3~#煤层30d开始运动,且呈明显的垮落带特征。滞后40d后2#煤层顶板上方12m的顶板开始运动,呈现明显的弯曲下沉带特征。结合井下钻孔及窥视仪观测结果,得出房柱式采空区下综采工作面的垮落带高度为采高的2.5倍,弯曲影响范围为采高的15倍。     

瞬变电磁技术探测采空区及顶板含水性的应用

为精准有效的对裕泰煤业3~#、15~#煤层采空区及顶板岩层的含水性进行评价,通过对采空区积水水源和聚水区域的分析,结合本井田的具体地质情况,采用瞬变电磁技术对井田范围进行物探作业,并对探测结果进行处理分析。结果表明:3~#煤层采空区及顶板存在9个含水异常区,15~#煤层采空区及顶板存在7个含水异常区。     

不同开采条件对房采区下开采影响模拟

22202工作面为大柳塔矿22煤二盘区已回采的大采高综采工作面,22202工作面开采区域正上方为12煤房采采空区,12煤与22煤层间距25.8m~30.37m;在回顺14联行靠近2-2煤火烧边界顶帮煤层局部松散变软。根据22202工作面上方采空区煤柱的特点,运用FLAC3D建模分析不同煤柱情况下工作面开挖过程中煤壁超前应力分布特征、工作面开挖过程中上方采空区煤柱失稳特征和工作面顶板压力及下沉量,得出工作面超前应力分布规律及煤层顶板下沉量变化规律。     

西曲矿采空区下近距离煤层回采巷道支护实践

以西曲矿29205工作面为研究对象,分析了采空区下近距离煤层回采巷道顶板破坏机理,提出了不同煤层间距条件下采取U型钢架棚支护和锚网索钢带联合支护两种支护方案,并在29205工作面回风巷进行实践。结果表明,该支护方案的实施有效地保证了该回采巷道的稳定性,支护效果较好。     

高位定向长钻孔技术在桃园矿采空区瓦斯治理中的应用

针对工作面回采后采空区瓦斯易超限问题,采用螺杆马达结合随钻测量技术的定向钻进工艺,在桃园矿1029工作面施工了3个长距离煤层顶板大直径定向钻孔,最大孔深531m,累计进尺1701m(含分支孔),通过精准控制钻孔轨迹,使钻孔沿煤层顶板裂隙带延伸,有效抽采煤层回采后采空区内瓦斯,总结了一套适用于采空区瓦斯治理的高位顶板长钻孔施工方法,保障了煤矿安全高效生产。     

近距离煤层顺槽巷道斜拉悬吊支护研究

贺西煤矿3~#煤层与4~#煤层之间层间距为3.5~24m,受3~#煤层采空区和顶板矿压影响及层间距薄、岩性不稳定的影响,4~#煤层巷道顶板支护成为施工的重中之重。结合斜拉桥施工原理,探索采用斜拉锚索支护方式,保证了4~#煤巷道顶板支护的安全稳定。     

综采工作面上邻近层采动卸压瓦斯综合抽采技术研究

南庄煤矿15~#煤层8830综采工作面上邻近层13~#、14~#煤层以及K_2、K_3石灰岩瓦斯含量高,在工作面开采过程中上邻近层瓦斯会大量涌出到工作面,严重影响着工作面的安全生产。南庄煤矿通过抽放上层12~#煤层采空区作为开采15~#煤层8830工作面的高抽系统控制高位瓦斯,利用本工作面回风巷低位钻孔、回风巷管路向采空区留管抽放作为辅助抽放,瓦斯综合抽放效果显著,有效解决了回采期间的瓦斯问题,从而保证了8830工作面安全生产的目的,对具有相似条件的煤矿综采工作面的瓦斯抽采具有参考价值。     

新集二矿1~#煤层开采采空区侧向卸压瓦斯排放宽度研究

为研究工作面回采后本煤层卸压范围和瓦斯自排放宽度,针对新集二矿1~#煤层瓦斯地质赋存条件,对210108工作面采空区侧向煤体的瓦斯含量、钻屑量及钻屑解析指标进行考察研究,并结合数值模拟结果,确定了工作面卸压带宽度。现场测试数据及数值模拟结果表明:1~#煤层210108工作面瓦斯卸压宽度范围为0~12 m;采空区侧向垂直应力在距离采空区0~10 m范围内为应力降低区;结合现场实际情况综合确定该面卸压宽度为10 m。     

燕子山矿对有补给水源的采空区积水治理技术研究

燕子山矿C5^#煤层8401工作面上覆有侏罗系14^-3#煤层303盘区8301-8309面采空区,其中8307工作面预计积水量8万m³,连续三个月放水10万m³后,仍有补给量20 m³/h,严重影响工作面安全回采。后续通过将采空区积水截留到相邻掘进工作面排放等技术措施,减小8401工作面涌水量,遏制了上覆补给水源对下方工作面开采带来的危害,降低安全风险,保证了工作面安全回采。该项技术研究可为存在类似问题的矿井提供借鉴。     

低抽巷瓦斯抽采技术的应用及效果分析

在030102综采面回采3号煤层过程中,为有效解决4号煤层瓦斯通过层间裂隙大量涌入采空区,造成回采工作面瓦斯增加。沿4号煤层顶板新掘一条低抽巷,对该煤层瓦斯进行抽放,确保综采面的安全回采。     

2-216工作面上部老空水探测与防治

辛置煤矿2-216面回采巷道淋水现象严重.为了确定巷道淋水来源,采用瞬变电磁法对2-216工作面及上覆采空区进行了探测,布置方案为东西方向布置,分别对2#煤层顶板及采空区进行电阻率切片处理和断面处理,综合得出A2-1、A4-2含水异常.由于采动导致上覆岩层强度降低而产生裂隙,回采可能使裂隙进一步扩展,导致突水事故.后2...