长条形建(构)筑物保护煤柱留设及应用实践

根据开采沉陷规律,分析了利用移动角留设建(构)筑物保护煤柱的保护标准,针对长条形建(构)筑物的特殊性,分析了利用移动角留设长条形建(构)筑物保护煤柱存在的问题,由于该类型建(构)筑物长边距离较窄,地表叠加变形,使其不能有效保护建(构)筑物。提出利用地表移动与变形预计法进行长条形建(构)筑物保护煤柱的留设,既能有效保护建(构)筑物,又能避免留设煤柱过宽而减少资源采出率。     

断层保护煤柱留设方法研究

本文通过分析肥城矿区开采实践中出现的断层影响事例,研究断层对开采沉陷规律的影响,给出了遇到有断层情况下的保护煤柱留设方法,即选用具体地质条件下开采引起的地表移动变形边界角作为留设保护煤柱的主要参数,当条件允许时,也可选用边界角与移动角的平均值来设计保护煤柱。     

建（构）筑物保护煤柱设计图纸精度的分析

本文是从储量管理的角度论证保护煤柱设计图纸的精度。将构成储量计算中的面积误差按其作图各因素项进行单项的误差计算，然后求其误差累计，并综合地测管理工作进行论述。     

次生断层影响下底板断层保护煤柱留设数值模拟研究

为了解决次生断层影响下断层保护煤柱留设的问题,运用数值模拟软件FLAC3D对不同倾角和主、次断层间距情况下断层保护煤柱留设宽度进行模拟分析,得出不同条件下的断层保护煤柱宽度留设。研究结果表明,主断层附近存在底板次生断层的情况下,底板连续性较差,在采动影响下底板易发生破坏,底板破坏区域容易和主断层连通,需留设较宽的保护煤柱;在断层倾角一定的情况下,在某一主、次断层间距内,次生断层对断层保护煤柱留设有较大影响,超出此距离后,次生断层对断层保护煤柱留设宽度影响较小,断层倾角越大,此距离越小。     

断层活化特征及防隔水煤柱合理化留设研究

目前浅部煤炭可采储量开挖殆尽,以井工开采的煤矿正逐渐向深部含煤地层区域延伸,因面临深部“高温、高压、高瓦斯”及复杂地质构造的威胁,井下作业环境变得十分恶劣。虽然通过钻探、物探手段及巷道开挖对煤矿安全生产构成较大影响的深部隐伏断层构造进行探查,但矿井对断层性质及采动影响下断层活化等基础资料掌握程度不足。在设计断层防隔水煤(岩)柱留设尺寸阶段,往往存在断层煤(岩)柱留设过大或过小的问题,造成生产期间煤炭资源可开采量的降低,或诱发断层水害事故。以宿州煤电集团界沟煤矿F6断层为研究对象,从断层的含(导)水性、采动影响下断层活化特征、煤层顶板岩性特征及导水裂隙带发育高度等方面综合分析研究煤层防隔水煤柱宽度留设问题。利用基于有限元理论的COMSOL Multiphysics(CM)数值模拟、理论计算及矿井生产验证等多方法,确定最合理的防隔水煤柱尺寸。研究表明：F6断层在未扰动状态下表现为富水性弱,导水性差,但当工作面继续向再前推进至距断煤交线20 m时断层带附近岩层因受集中应力作用而发生塑性破坏,断层导水性质发生变化。基于以上综合分析最终确定F6断层防隔水煤柱合理留设宽度为36.13 m。研究成果...     

建(构)筑物在不同受护边界下保护煤柱设计对比研究

本文就选择不同受护边界采用垂线法进行保护煤柱设计,通过压煤形状和压煤量以及可增加回采区域的对比进行探讨和总结,得出单个小型建(构)筑物在进行保护煤柱设计时,选取的受护边界可适当增加边、角;在进行受护边界选取时要避免出现锐角。     

建筑物下条带开采断层保护煤柱留设研究

基于岩层控制的关键层理论,对某矿建筑物下条带开采断层保护煤柱留设方案进行了研究,实现了建筑物下压煤的安全开采.     

对合理留设保护煤柱的分析探讨

对现行的保安煤柱留设方法进行了分析，提出新的改进意见，可供参考。     

煤矿断层防水煤柱留设研究

以平舒煤矿断层不导水与断层活化导水的两种地质状态下留设防水煤柱为研究对象,首先分析了下盘工作面对盘太灰含水层、盘一、盘二、盘三含水层注浆前、后不同状态下的断层防水煤柱宽度,接着分析了断层导水时,不同安全系数下断层防水煤柱的宽度,这些工作为保证煤矿的安全开采奠定了基础。     

峰峰集团断层防水煤柱留设计算公式分析

断层防水煤柱的留设是从事水文地质工作者经常遇到的一项基础水文工作。峰峰集团在2009年更换了其断层防水煤柱留设的计算公式,水文技术人员对新公式的理解存在偏差,出现计算留设煤柱不正确的现象。针对这一问题,从新的计算公式入手,对各断层防水煤柱常用公式进行分析,探讨如何正确计算留设断层防水煤柱,并提出了在应用防水煤柱公式计算时需要注意的问题,为水文地质工作人员提供参考。     

矿区建筑物下保护煤柱的决策与分析

为了保护地面建(构)筑物免受井下开采而引起的破坏,选取实际生产中常用的垂直剖面法和垂线法分别研究了在不同开采深度、不同煤层倾角及不同走向(指与建筑物主走向)等情况下的压煤量。通过分析比较,得出了不同条件下2种方法压煤量的关系,并对部分特殊建(构)筑物以及特殊地质条件下的情况进行了分析说明。研究结果可为地上建筑物的保护提供依据,从而指导不同条件下煤炭资源的合理开发。     

煤的强度系数对井巷保护煤柱宽度影响分析

根据实际生产中斜井保护煤柱宽度的留设效果,结合保护煤柱宽度计算原理推算出矿井煤的强度系数,并对强度系数的影响做了阐述,最后提出了问题和建议。     

煤炭开采对侯西铁路影响分析及保护煤柱设计

王村煤矿按设计的侯西铁路保护煤柱开采后地表出现了大量裂缝,导致侯西铁路局部路段的路基产生下沉开裂,影响了路基的稳定及列车的安全运行。为确保王村井田内侯西铁路保护煤柱设计的科学、合理,对地表产生裂缝的原因进行了分析,主要由于该区域采深小、基岩薄、第四系黄土层塑性小等特殊地质条件,以及13506工作面开采后区段煤柱垮落,达到充分采动,从而导致地表移动变形加剧,地表裂缝比较发育。并根据分析结果对铁路保护煤柱进行了重新划定。     

采高对断层煤柱支承应力及断层活化规律影响研究

采用FLAC~(3D)数值软件,建立下盘向正断层开采数值模型,研究了不同采高条件下,断层煤柱内的支承应力演化特征和断层活化失稳规律。研究表明,采高对断层煤柱内的支承应力及断层面上的剪切应力和法向应力比值影响显著,随采高增大,断层保护煤柱发生塑性失稳时的煤柱尺寸明显增大,且断层活化失稳的时间越早。相同条件,采高增大时,为防止煤柱失稳和断层活化而留设的保护煤柱尺寸需相应增加,断层附近开采时工作面和回采巷道需加强支护强度。     

条采区巷道煤柱回收对地表建筑物采动影响研究

通过对高庄矿地质资料的分析,结合上覆岩层相关参数的计算及地表建筑物的现场观测,对条带开采区内集中运输巷与回风巷之间的煤柱开采后造成的地表移动变形以及对地表建筑物的影响程度进行了计算、分析和研究,并将预计结果利用MATLAB进行可视化,得到地表下沉等值线图、倾斜等值线图、水平移动等值线图、水平变形等值线图,合理解决了建筑物下压煤开采问题,为煤矿生产决策提供了理论依据.     

山区地面建筑物保护柱设计的探讨

文中通过山区开采沉陷模拟实验结合已有山区地表移动观测资料,对目前山区煤柱留设参数作了分析,指出现行规程有关山区煤柱设计部分还不完善的地方及提出了作者自己的观点.     

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。     

条带断层煤柱对地表沉陷影响的三维模拟研究

根据临涣煤矿村庄下两个条带工作面留设断层煤柱、实施跳采的具体情况,采用3DEC三维离散元软件就走向留设的断层煤柱对地面沉陷的影响进行了模拟研究,结果表明:走向留设了断层煤柱将会使地面下沉量减小14.7%、倾斜降低17.1%、水平变形降低13.1%.模拟结果与实测结果对比基本吻合,3DEC软件能较好的模拟预计地表沉陷.     

充填采煤地表变形及投料井保护煤柱留设研究

针对东坪煤矿充填开采投料井井筒保护煤柱留设问题,提出了基于充实率预计井筒煤柱半径的理论计算模型。采用FLAC3D模拟软件,研究了不同保护煤柱半径、不同充实率2种主要影响因素下地表的移动变形特征及投料井围岩的轴向、径向位移规律。兼顾矿井安全生产与经济效益,确定了保护煤柱留设为50 m、充实率为85%的方案设计并进行工程应用。结果表明,该方案达到了有效控制地表变形与保护投料井井筒的目的,为矿井增加经济效益3 000余万元。     

煤柱锚杆加固机理与煤柱强度影响因素分析

对煤柱进行受力分析,明确煤柱与顶底板之间的受力关系对煤房宽度、煤柱大小、加固方案至关重要。研究了影响煤柱强度的因素,主要包括煤岩体岩性、煤柱的宽高比、煤柱与顶底板相互作用方式、煤柱所受的围压等。