三软煤层孤岛工作面沿空巷道围岩控制技术研究

某矿21101工作面沿空掘巷机巷原采取4 m窄煤柱护巷,36U型钢支架支护,巷道掘出不久即严重变形。基于沿空掘巷上覆岩体大小结构模型分析了沿空巷道围岩控制原理,理论计算结合数值模拟分析确定了煤柱留设宽度为6 m,对新型棚-索协同支护效果进行了对比分析,结果表明留设合理尺寸的窄煤柱,采用棚-索协同支护,能较好控制三软煤层工作面沿空巷道的强烈变形。     

某矿沿空掘巷窄煤柱合理留设与控制

为解决煤矿沿空掘巷过程中因煤柱留设问题引起的围岩变形问题,提高煤炭回采率及安全性,以某矿20109工作面地质情况为研究背景,采用理论分析与FLAC~(3D)数值模拟方法,研究煤柱宽度对窄煤柱稳定性造成的影响,通过分析窄煤柱围岩应力分布规律与窄煤柱掘巷期间围岩变形规律,初步确定煤柱合理留设宽度,并结合矿压监测数据最终确定了煤柱宽度。结果表明:沿空掘巷留设8m煤柱方案可行,能够有效控制巷道围岩变形量,减小沿空掘巷围岩支护难度,提高了煤炭开采量,增加了经济效益。     

综采工作面沿空掘巷巷道合理布置研究

为了确保沿空留巷巷道稳定性,研究了综采工作面沿空掘巷巷道合理布置,理论分析了沿空掘巷煤柱荷载,介绍了沿空留巷巷道布置原则,采用数值模拟软件,研究了沿空留巷煤柱宽度留设对巷道稳定性影响及巷道沿不同层位掘进时巷道垂直应力、塑性区分布以及巷道围岩变形。研究得出,沿空留巷煤柱宽度留设宽度为20 m,巷道沿顶板掘进更容易支护。     

平煤十三矿沿空掘巷窄煤柱留设及支护技术应用实践

窄煤柱留设尺寸及围岩支护控制关乎沿空掘巷的成功与否,也是煤矿安全生产的关注重点。为摸清沿空掘巷煤柱留设尺寸与围岩运动特征之间的规律,设计合理的支护参数,以平煤十三矿现场实际需求出发,采用数值模拟的手段模拟分析了不同煤柱尺寸下围岩运动特征,结合理论计算确定了沿空掘巷窄煤柱合理留设尺寸,设计了动压巷道支护参数,并模拟分析了巷道支护控制效果,最后将设计的围岩控制方案进行了现场应用及围岩观测。研究结果表明:平煤十三矿工况条件下沿空掘巷窄煤柱留设尺寸为5m时,巷道断面收缩率最小;提出的组合支护方案参数设计合理可行,现场观测受采动影响巷道断面收缩率控制在15%以内,围岩控制效果较好。研究成果能够为类似工况条件下煤矿工程施工提供可鉴经验。     

留小煤柱沿空掘巷技术

随着锚杆支护技术的推广应用,沿空掘巷中传统的留设大煤柱的做法,逐渐被留设小煤柱所取代,留设小煤柱护巷成为目前沿空掘巷技术的主要发展方向之一。针对康河煤矿2#煤层,运用理论计算及数值模拟分析,得出了沿空掘巷小煤柱的合理宽度为6 m。现场应用试验表明,巷道围岩变形得到了有效控制,巷道维护效果良好。     

大采高工作面沿空掘巷窄煤柱合理尺寸研究

以某矿3046工作面留设区段窄煤柱为工程背景,采用极限平衡理论、数值模拟、工程实践三种方法分析沿空掘巷窄煤柱合理尺寸。通过极限平衡理论计算得到沿空掘巷窄煤柱宽度为4.83m~5.64m。通过FLAC3D分析不同煤柱宽度情况下煤柱应力分布和巷道围岩位移分布规律,综合考虑煤柱垂直应力和围岩应力模拟结果得到沿空掘巷窄煤柱宽度为5m~6m。通过现场试验,表明该煤矿柱在锚梁网+锚索联合支护情况下,顶底板移近量为60mm、两帮移近量为65mm,合理煤柱宽度为5m左右。     

沿空掘巷窄煤柱的合理留设与模拟研究

采用极限平衡理论对沿空掘巷窄煤柱的合理留设宽度进行了理论分析,得出煤柱合理尺寸为3.63~4.12 m,结合物理相似模拟试验分别对煤柱宽度为6.0、5.0、4.0、3.0 m时的矿压显现规律进行了研究与验证,得出窄煤柱合理留设宽度为4.0 m。山不拉煤矿3203工作面的矿压观测结果表明,窄煤柱留设宽度为4.0 m能够有效地控制巷道围岩变形,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。     

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。     

沿空掘巷让压锚杆支护技术研究与应用

本文研究了沿空掘巷巷道围岩变形特征,确定了沿空掘巷留设4.5～5m窄煤柱的可行性,通过平衡支护技术,设计让压锚杆支护体系与锚索实施联合支护,保证巷道围岩的稳定性。通过在郭屯煤矿四采区实施沿空掘巷支护效果观测分析,支护效果良好,沿空掘巷顺槽围岩和变形量达到平衡。     

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。     

隆博煤业2-508回风巷窄煤柱沿空掘巷技术研究与试验

为改善巷道应力环境,提高煤炭资源回收率,以隆博煤业2-508回风巷生产地质条件为工程背景,综合采用数值模拟、现场试验的方法,分析了不同煤柱宽度下巷道围岩应力及顶板下沉规律,确定了合理的窄煤柱宽度。基于此,试验了2-508回风巷窄煤柱沿空掘巷,现场应用结果证明了煤柱宽度留设及窄煤柱沿空掘巷支护技术的合理性。     

沿空掘巷煤柱宽度尺寸优化研究

以陕西彬长胡家河矿业有限公司401110工作面回风巷为研究对象,采用数值模拟和现场实测相结合的研究方法分析了沿空掘巷煤柱宽度合理尺寸。研究表明：煤柱宽度在6 m以下巷道围岩顶底板和两帮变形量较大,沿空掘巷煤柱尺寸范围在6～10 m可保障巷道围岩稳定。现场观测表明,留设8 m煤柱时采用锚网索联合支护,巷道顶底板围岩移近量为178 mm,两帮围岩移近量为272 mm,支护效果良好。     

特厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设及支护设计

王洼二矿110507工作面采用留窄煤柱沿空掘巷的工艺进行巷道的掘进。为确定煤柱留设宽度及支护方式,通过理论计算和FLAC 3D软件模拟,建立110507工作面沿空掘巷模型,探究不同宽度窄煤柱护巷时回风顺槽的围岩应力及变形规律,得到该工作面沿空掘巷煤柱合理的宽度为6 m,并提出锚网索联合支护的支护方式。通过现场布置观测站进行监测,发现巷道掘进过后40 d基本趋于稳定;变形稳定后煤柱帮深基点的最大变形量为124 mm,实体煤帮深基点的最大变形量为50.1 mm,巷道两帮移近量均在200 mm左右,顶底板移近量均在100 mm左右。围岩变形量及围岩深部位移均控制在允许范围内,巷道支护设计合理,能够满足顺槽的正常掘进作业和运行。     

孤岛工作面小煤柱沿空掘巷开采技术研究

针对挖金矿8109孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩稳定性问题,采用实验室研究测定巷道围岩基本力学参数,采用FLAC3D对6m、4m煤柱情况下围岩应变情况进行数值模拟运算,确定合理煤柱宽度,进行巷道支护后、回采期间围岩稳定性考察。得到结论证明：8109孤岛工作面小煤柱沿空掘巷技术小煤柱留设宽度5m满足安全掘进、回采要求。     

特厚煤层沿空掘巷煤柱塑性区宽度研究

为了解决特厚煤层条件下沿空掘巷围岩稳定性及掘巷煤柱留设合理宽度问题,本文以建新煤矿4203特厚煤层工作面为工程背景,建立极限平衡区应力方程,得到不同煤柱宽度条件下,煤柱体两侧向支承应力的分布特征,通过分析采空区侧煤柱和巷道侧煤柱塑性区宽度,得到沿空掘巷在特厚煤层条件下煤柱的合理留设宽度。试验结果表明：采空区侧塑性区宽度为2.58 m,煤柱侧塑性区宽度为2.61 m,煤柱核心承载区在不同煤柱宽度条件下,随着留设煤柱宽度的增大而不断扩大,集中应力区域也随之增大,最终确定特厚煤层条件下沿空掘巷煤柱合理宽度为10 m。由此可知,煤体完整性较好,巷道围岩稳定性得以控制,取得了较好的支护效果。     

沿空掘巷护巷窄煤柱宽度确定与围岩控制技术研究

针对7111大倾角沿空掘巷窄煤柱合理尺寸难以确定的问题,基于弹塑性极限平衡理论计算了煤柱宽度,运用FLAC~(3D)数值模拟分析了留设5 m窄煤柱时围岩应力分布规律和变形特征,提出了巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式。     

复合顶板沿空掘巷煤柱尺寸优化

为研究复合顶板沿空巷道围岩变形破坏机理,通过3DEC数值模拟离散元方法分析了10种不同方案。研究表明:复合顶板沿空巷道顶板下沉量和煤柱帮水平位移量较大,是巷道支护的关键问题,同时确定在硬软相间类复合顶板条件下沿空掘巷窄煤柱的留设宽度为3.5 m。     

羊东矿8263工作面沿空掘巷窄煤柱宽度优化研究

窄煤柱宽度是沿空掘巷顺利实施的关键因素。以羊东矿深部8263工作面沿空掘巷窄煤柱宽度合理留设为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究采空区边缘煤体应力分布,分析不同宽度煤柱的稳定性。结果表明:采空区边缘煤体应力具有分区特性,可分为卸载破裂区、极限塑性区、弹性应变区及原岩应力区,卸载破裂区和极限塑性区宽度分别为5.2和8.7m。通过对比分析不同宽度煤柱的应力分布、围岩破坏和巷道变形情况,确定留设5m宽的窄煤柱能够保证巷道稳定。现场矿压监测表明,留设5m宽的窄煤柱,沿空掘巷可有效保证巷道在服务期内的正常使用。     

回坡底煤矿窄煤柱沿空掘巷的实践

针对回坡底煤矿回采巷道煤柱尺寸大,资源浪费严重问题,开展了留7 m窄煤柱沿空掘巷的实践。结果表明,窄煤柱沿空掘巷采用锚梁网索支护技术,实现了巷道围岩稳定,能够满足安全生产的需要。窄煤柱沿空掘巷在高强度锚梁网索支护技术下具有较大的推广应用价值。     

窄煤柱护巷合理宽度探讨

留窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率十分有效的一种方法。通过FLAC3D有限元软件对李村煤矿6303工作面轨道巷不同宽度窄煤柱垂直方向应力、水平位移场以及巷道变形情况进行数值模拟,得出了该矿沿空掘巷煤柱的合理宽度留设标准,确定留设5m左右窄煤柱护巷时稳定性较好。将理论分析结果应用于实践中,现场支护效果十分理想。