基于FLAC3D的 “三软”煤层错层位巷道布置开采数值模拟研究

论文基于错层位采煤法具有巷道布置层位和方式灵活、接续工作面巷道能巧妙的避开支承应力峰值的影响,并且还能提高煤炭回收率等优点,结合河南某矿"三软"煤层实际开采条件为背景,提出了采用错层位巷道布置采煤法开采"三软"煤层。与传统采煤法相比,错层位采煤法将首采工作面巷道布置在较为坚硬的顶板岩层中,改善了巷道围岩条件,通过FLAC3D数值模拟研究分析发现:在掘进和回采期间,错层位巷道围岩能承受较大支承应力,巷道围岩变形较小,巷道围岩和实体煤一侧支承应力影响范围较小,巷道掘进和维护较为容易;接续工作面巷道布置首采工作面采空区下方的应力降低区,巷道掘进较为容易。错层位采煤法开采"三软"煤层具有显著优势,对类似地质条件的"三软"煤层开采具有一定的指导和借鉴意义。     

近距离下分层回采巷道合理布置数值模拟

为研究近距离煤层下分层回采巷道合理布置问题,以某矿近距离煤层工作面为背景,在现场监测的基础上,采用数值模拟的方法,利用岩土工程计算软件UDEC对不同内错距情况下下分层回采巷道围岩变形进行数值模拟,通过分析得出了不同内错距下的下分层巷道围岩变形规律并确定了10#煤回采巷道合理布置方案。     

近距离下分层回采巷道合理布置数值模拟

为研究近距离煤层下分层回采巷道合理布置问题,以某矿近距离煤层工作面为背景,在现场监测的基础上,采用数值模拟的方法,利用岩土工程计算软件UDEC对不同内错距情况下下分层回采巷道围岩变形进行数值模拟,通过分析得出了不同内错距下的下分层巷道围岩变形规律并确定了10#煤回采巷道合理布置方案。     

小峪煤矿采空区下巷道合理内错距及围岩控制技术研究

针对近距离煤层采空区下巷道变形严重难以维护的问题,以小峪煤矿8208回采工作面2208巷为工程背景,通过FLAC^3D数值模拟软件分析了不同煤层间距及内错距离对巷道围岩稳定性的影响,得出2208巷与上位19^#煤层采空区煤柱的合理内错距离为30 m;并对采空区下巷道支护方案进行了详细设计。现场应用结果表明：掘进期间巷道顶底板最大移近量为100 mm,两帮最大移近量为260 mm,巷道整体稳定性较好。     

综放工作面错层位巷道布置系统在镇城底矿的应用研究

针对镇城底矿8#煤层的生产地质条件,提出了在轻型支架低位放顶煤工作面采用错层位巷道布置系统。介绍了综放工作面巷道内错式布置方案、综放回采工艺及特点。实践证明,巷道内错式布置使巷道处于免压区,避免了托顶煤掘进,护巷效果好,减少了区段煤柱损失,提高了采区回收率,同时有效解决了一般放顶煤工作面存在的巷道高冒区易自燃问题;经济效益明显。     

近距离煤层开采冲击地压预测与防治技术研究

以近距离煤层工作面为研究对象,采用RFPA模拟得到2煤4202工作面和4煤4401工作面回风巷同采错距大于100m时,下煤层巷道掘进受上煤层工作面回采影响较小。划分了巷道掘进和工作面回采期间冲击危险区域,4401工作面回风巷掘进期间采用“分段式”防治措施,4202工作面回采期间危险区域采用大直径钻孔卸压+匀速慢推的防治措施。采用钻屑法进行卸压效果检验,结果表明,卸压效果良好。     

残采复采煤层巷道布置及支护技术研究

针对残采复采煤层,为了确定再生顶板下巷道掘进合理位置及支护形式,通过采用理论分析、数值模拟及现场试验的方法。确定了内错距离为9 m的下分层内错巷道布置形式为最佳,分析了不同留顶厚度下巷道顶板下沉弯曲量,确定巷道合理留顶厚度为1.0 m以上;同时巷道支护形式宜采用锚喷与架棚联合支护。研究表明,采用该种巷道布置及支护方式能有效提高巷道成形率,提高巷道安全性能。     

三进两回型工作面错层位布置及数值模拟

以某矿3#煤层三进两回型工作面地质条件为背景,应用错层位巷道布置采煤法对其回采巷道进行优化布置,通过对比新方法与原方法的煤炭损失率、排瓦斯容易程度、巷道掘进与维护等方面,初步得出错层位巷道布置形式在三进两回型工作面中的独特优势。而后利用FLAC3D数值模拟研究了2种布置方案在工作面回采结束后复用巷道53022周边区域的应力、位移分布特征。数值模拟结果表明:采用错层位巷道布置不仅可以减小煤炭开采损失,而且可以大幅减小煤柱侧应力集中区,减小复用巷道顶底板移动量,利于巷道的掘进与维护。     

近距离煤层外错式巷道失稳及其支护优化研究

为了解决磁窑沟煤矿近距离下煤层巷道外错式布置,掘进初期存在的矿压显现问题,对外错式巷道围岩失稳机理及特征进行研究,基于巷道失稳机理及巷道维护理论,通过计算法优化支护方案,采用FLAC~(3D)数值模拟技术,对优化支护方案强度校核,对现场巷道支护优化效果进行分析。研究结果表明:上覆煤柱应力集中是近距离煤层下煤层外错式巷道稳定性主要原因,巷道采取优化支护方案后,能够有效解决巷道失稳问题,避免了安全隐患,提高了掘进速率。     

海鸿煤矿5#煤层下分层工作面回采巷道布置研究

针对厚煤层下分层回采巷道面临压力大、维护难的问题,选取海鸿煤矿为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对该煤矿5~#煤层下分层52102工作面回采巷道布置方式进行研究。对比分析了厚煤层下分层回采巷道3种常见的布置方式(垂直式、内错式、外错式),结合这3种巷道布置方式下围岩力学响应的数值模拟结果,确定52102工作面回采巷道最优布置方式为内错式,并基于此构建顶板力学简化模型,推导出巷道受力、弯矩数学表达式。分析了巷道围岩稳定性,并开展现场实测试验,结果表明:52102工作面回采巷道采用内错式布置效果良好,巷道围岩不均匀应力是影响其稳定性的主要因素,在内错距为9 m时巷道围岩变形能够得到有效控制。研究结果对于厚煤层下分层回采巷道合理布置具有一定的指导意义。     

煤矸石中炭的浮选回收利用研究

对某堆存煤矸石中残存的煤(固定碳品位为28.92%)进行了系统的浮选实验研究(矿物学分析、磨矿细度试验、浮选药剂试验,以及开路、闭路流程试验),重点考察了常用3种调整剂(石灰、硅酸钠及六偏磷酸钠)对该煤矸石中煤浮选精矿品位和回收率的影响,最终获得固定碳可作为动力原煤使用,大大提高了该煤矸石的利用价值,实现了煤矸石的资源化利用。     

司马矿选煤厂浮选尾煤中回收精煤的研究

针对司马矿浮选尾煤灰分低,且销售价格低、销售不畅、占用大量工业场地等问题,对浮选尾煤的特性进行充分分析的基础上,综合现有先进选煤工艺分析比较,给出司马选煤厂尾煤回收的建议。     

配煤入洗选煤厂中煤炭发热量的预测研究

发热量是动力煤主要计价指标;对于单一矿区的煤,可通过测量煤炭灰分、水分预测发热量。但配煤入洗时煤质特性不均一,难以简单地建立模型预测。本文基于配煤入洗中的发热量可加性原则,分别建立单一煤炭的发热量预测模型,然后根据配煤比例加权平均获得最终公式,从而利用灰分、水分等指标预测配煤产品发热量。     

高低硫煤配煤系统技术改造

针对辛置洗煤厂入洗高低硫煤人工配煤,准确度低,不及时,经常出现精煤硫分波动,造成销售损失,提出改造配煤系统方案.改造后,保证了配煤硫分达到要求指标(＜10 %).     

煤炭转化中的煤炭液化技术

随着社会、经济的快速发展,在未来几十年内中国的石油消费量将大大增加,石油供应的缺口将越来越大,中国作为富煤贫油的国家,采用液化技术是实现煤炭高技术转化和实现煤炭工业可持续发展的重要途径。     

煤与瓦斯(CO_2)突出矿井揭煤技术

介绍了海石湾矿井借鉴煤与瓦斯防突技术,实现煤、气、油共生突出矿井上山安全揭煤的方法。     

榆木桥煤田聚煤古构造及含煤性

通过聚煤古构造的研究,分析了影响榆木桥煤盆地含煤段形成时的控制作用,探讨了含煤段与含煤性及煤田构造形态与聚煤古构造的关系,对煤矿开采及煤田外围普查、预测具有指导作用。     

火石咀煤矿选煤厂选煤工艺设计

分析了火石咀煤矿选煤厂的煤质及可选性,对选煤厂整体工艺系统进行了分析,确定采用块煤斜轮重介+中块原煤三产品旋流器重介+末煤不入洗的工艺流程,并对各工艺特点进行了详细分析,经过生产实践,表明该流程具有灵活性强,流程简便、生产环节少,分选效果好等特点。     

超化矿西煤场平煤器的改造

随着矿井的不断升级改造,原平煤器已满足不了生产需要,针对平煤器的特点进行了液压、电控改造,改造后的平煤器自动化程度较高,使用效果较好。     

强化煤质管理 提高煤炭质量

杏花煤矿通过建立严格的煤质管理机制,实行三级煤质管理体系,制定整改措施,加强井下采、掘段队煤质管理,增加综合煤炭回收率,提高煤炭质量,提高洗煤产品回收率,增加了企业收入,树立了企业产品品牌。