孤岛工作面沿空掘巷合理煤柱宽度研究

以东峰煤矿3112孤岛工作面回采巷道沿空掘巷工程为背景,通过理论计算得到煤柱宽度为8.28 m,采用UDEC数值模拟确定3112工作面沿空留巷护巷煤柱合理留设宽度为9 m,工业试验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。     

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。     

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。     

深井孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度的确定

 通过研究顶板岩层在煤体上方倾向断裂的主要影响因素,分析了深井工作面沿空掘巷围岩的控制机理与技术对策,针对顾桥矿1116(1)综采面,结合现场工程地质条件,采用离散元软件UDEC对该工作面运输顺槽留设不同宽度煤柱进行数值模拟,得出最终的合理煤柱宽度,对今后类似条件下沿空掘巷的煤柱留设具有一定的推广意义。     

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。     

坚硬顶板孤岛工作面沿空掘巷合理护巷煤柱宽度研究

针对马道头煤矿8208坚硬顶板孤岛工作面回采巷道特殊的煤岩赋存条件,利用理论分析、数值模拟、工程设计等方法对小煤柱沿空掘巷采动应力分布及覆岩结构特征等进行了研究,分析了巷道侧向支承压力分布的计算公式,在此基础上使用控制变量分析法,研究了不同侧压系数、不同煤厚条件下支承压力的分布规律,得到8208工作面平均应力降低区范围为6～9.13 m,距离采空区边缘200 m之后基本处于原岩应力水平,侧向支承压力峰值处于距离采空区约20 m位置,采场上方由于坚硬K₃粗砂岩的存在,其破断后易于在巷道靠采空区侧形成悬臂梁结构,确定工作面右侧的辅运顺槽采用留设5 m小煤柱进行沿空掘巷。设计了8208工作面辅运顺槽顶板采用锚网索+组合锚索加强支护,两帮采用非对称支护形式,具体为采煤帮采用锚杆+短锚索间隔交替加强支护;煤柱帮采用锚杆支护。     

综放工作面沿空掘巷煤柱合理宽度确定

针对东峰煤矿3109工作面具体条件,采用理论分析和数值模拟等方法,分析了沿空掘巷不同煤柱宽度时煤柱内部垂直应力分布规律,确定合理煤柱宽度为24 m,取得了良好的应用效果。     

综放工作面沿空掘巷煤柱合理宽度研究

为了确定宁夏王洼二矿210503综放工作面护巷煤柱的合理宽度,基于该工作面工程地质条件,采用极限平衡理论分析了采空区侧煤体倾向支承压力分布规律,得出最佳的护巷煤柱宽度在5.87～6.47 m;运用数值模拟软件对不同的护巷煤柱宽度进行计算比对,得出最合理的护巷煤柱留设宽度为6 m;在现场使用钻孔应力计对煤柱倾向支承压力进行实测,实测数据表明,护巷煤柱的最佳宽度在5.5～7.5 m。3种分析结果相吻合,因此确定210503综放工作面护巷煤柱最佳宽度为6 m。     

沿空掘巷合理煤柱宽度研究

为解决沿空掘巷合理煤柱留设宽度难题,以庞庞塔矿10#煤层开采为工程背景,基于沿空掘巷关键块破断特征,理论分析得出煤柱的合理留宽为7.5~9 m,利用数值模拟对首采面回采阶段和二次回采阶段4种不同宽度煤柱的围岩应力再分布进行分析。结果表明:当煤柱宽度为9 m时,煤柱中部出现对稳定性有利的弹性核区,且巷道围岩变形小,煤柱整体承载性能好,则煤柱留宽最终确定为9 m。     

沿空掘巷煤柱合理宽度研究

沿空留巷是目前中国长臂工作面巷道布置的一种重要形式,而留巷煤柱的合理宽度宽度是该种布置形式成败的关键。以豫西某矿14191工作面为实例,采用理论计算及FLAC3D数值模拟方法,对2、3、5、7m四种不同煤柱宽度条件下应力分布及巷道变形量等因素进行分析,确定合理煤柱宽度,并通过现场数据观测对分析结果进行验证。结果表明:通过理论分析及数值模拟得到煤柱留设最优宽度为3m;根据现场数据观测及分析得到沿空掘巷留设3m宽煤柱,在采用锚杆锚索支护的情况下,掘进期巷道稳定时间平均20d左右,两帮最大移近量为344.7mm,顶底板最大移近量为276.67mm;回采期巷道两帮最大累计移近量为827mm,顶底板最大累计移近量为657.34mm;采用3m宽煤柱的方案是合理可行的,能够使巷道位于应力较低区域、巷道变形量可控,可以满足正常生产需求。研究结果可为类似条件矿井提供借鉴。     

综采工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度设计及其应用

采用极限平衡理论和数值模拟方法对综采工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度进行了分析。依据不同宽度的窄煤柱与巷道围岩变形量的关系,确定了合理的窄煤柱宽度,并应用于工程实践。实践结果表明研究确定的窄煤柱宽度合理、技术和经济效益显著,对类似条件下综采工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定有一定的指导意义。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度设计研究

为了研究沿空掘巷窄煤柱合理宽度留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论计算了窄煤柱的宽度,推导出了窄煤柱留设的合理宽度的计算公式;然后数值模拟了不同宽度的窄煤柱下围岩应力分布规律、窄煤柱水平位移场以及巷道围岩变形量规律,最终确定某煤矿的沿空留巷的窄煤柱留设宽度为5 m。研究为综放开采区段煤柱宽度的确定提供了指导。     

沿空掘巷煤柱合理宽度的确定

以某矿21108回风巷道为工程背景,采用数值模拟的方法对不同煤柱宽度条件下煤柱的塑性区分布进行数值研究。结果表明,当煤柱宽度为7m时,煤柱内存在较合理的稳定核区。同时,通过对7m煤柱内部松动圈的现场测试,证实了数值模拟的结果,表明7m煤柱宽度是合理的,可保证煤柱及巷道的稳定。     

王庄煤矿沿空掘巷煤柱合理宽度研究

针对王庄煤矿7105工作面辅助进风巷沿空掘巷煤柱宽度留设的问题,采用理论计算得出合理的煤柱宽度B≥8.08 m,运用FLAC3D数值模拟研究得出合理的煤柱宽度为8 m。综合数值模拟和理论计算结果,确定合理的煤柱宽度为8 m比较合理,建议在7105辅助进风巷掘进时按此尺寸留设煤柱。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

针对202综放面地质条件,运用理论计算和数值模拟分析的方法初步确定窄煤柱合理宽度为5 m,通过现场矿压实测分析表明,煤柱宽度为5m是合理的,为天池煤矿综放沿空掘巷窄煤柱宽度合理留设提供了可靠依据,并为类似条件下窄煤柱合理宽度留设提供了借鉴。     

沿空掘巷合理窄煤柱宽度确定

为提高煤炭资源的采出率,提出在张双楼煤矿7#煤层采用小煤柱沿空掘巷技术。通过数值模拟分析掘巷前煤体边缘应力分布规律,得出窄煤柱留设宽度应该为4~9 m;分析掘巷后不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布与变形规律,得出从窄煤柱具有一定的承载能力考虑,煤柱宽度应不小于5 m,从控制窄煤柱帮变形来考虑,窄煤柱宽度以小于7 m为宜。综合考虑以上因素以及提高采区采区率,确定合理的护巷煤柱宽度为5 m。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

为了增强沿空掘巷巷道的稳定性,提高资源回采率,以棋盘井煤矿0908回风顺槽为研究背景。首先应用极限平衡理论进行了理论计算得出合理宽度为5.08 m。然后通过对应力场和位移场进行系统性分析得出该沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法。最终确定了窄煤柱宽度为5 m。     

厚煤层沿空掘巷合理煤柱宽度研究

为确定厚煤层沿空掘巷合理的区段煤柱留设宽度,文章以寺家庄煤矿15119工作面回风巷为工程背景,通过数值模拟与现场实测的方法,分析了不同区段煤柱留设条件下沿空掘巷巷道围岩的变形特征,确定了合理的沿空掘巷区段煤柱留设尺寸,主要结论如下：1）数值模拟结果显示,巷道顶板靠近煤柱一侧的下沉量明显大于靠近实体煤一侧的下沉量、巷道左帮和巷道右帮靠近顶板的移近量明显大于左帮靠近底板的移近量;2）数值模拟结果显示,随着区段煤柱留设宽度的增加,沿空巷道的顶板下沉量、左帮移近量和右帮移近量逐渐减小,且其减小幅度也逐渐降低,并最终确定15119回风巷沿空掘巷的区段煤柱留设宽度为8m;3）现场监测结果显示,随着观测时间的不断增加,15119回风巷巷道顶板下沉量不断增加,最终测站1和测站2的巷道顶板的下沉量稳定在55mm左右。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究

为了减少干河煤矿区段煤柱的宽度,通过理论分析和FLAC3D软件建立2-1052巷留窄煤柱沿空掘巷数值模型,确定2-1052巷沿空掘巷所留设窄煤柱的宽度为6m。现场窄煤柱护巷掘进后,巷道两帮的深部位移量控制在有效范围内,可以保证巷道的安全掘进及正常回采。