不同错距下极近距离煤层联合开采矿压规律研究

为得出不同错距下极近距离煤层联合开采矿压规律,通过对山西灵石某矿9#和10#极近距离煤层联合开采工作面应用常规错距理论和现场矿压观测分析,论证得出在坚硬顶板条件下,下煤层工作面只能布置在上煤层采空区的稳压区,联合开采的最小合理错距为26 m。矿压观测分析表明:在稳压区布置下煤层工作面,上下煤层两工作面压力均有明显减小;若将上下两工作面距离再次拉大,矿压显现改善不是很明显。     

极近距离煤层同采合理错距研究

结合阳邑煤矿极近距离煤层同采的具体条件,采用理论计算及现场矿压实测的方法,分析了阳邑煤矿极近距离煤层不同错距下同采的可行性及矿压显现规律。结论表明,大青与下架工作面合理错距保持在20~25m范围内,更有利于同采工作面采场及巷道的维护。生产实践表明稳压区开采方案是安全、合理及可行的。     

近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区研究

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比重很大,吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,上煤层已采完,回采工作面间遗留20 m区段煤柱,对下部煤层回采造成一定影响,所以,研究近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离上煤层采空区、遗留煤柱下巷道维护和矿压显现严重的技术难题,基于近距离煤层上部煤层开采遗留煤柱应力集中会在底板中传递的规律,对下煤层应力影响范围进行了理论计算;并结合10-103工作面的生产技术条件,采用现场矿压监测方法,对工作面上部、中部、下部位置的液压支架监测数据进行分析,采取工作面调斜和加强超前支护措施,对近距离下部煤层过遗留煤柱应力集中区具有一定的指导意义。     

近距离煤层联合开采条件下工作面合理错距确定

为避免近距离煤层联合开采条件下上煤层工作面回采过程中顶板周期来压波及下煤层工作面或上下煤层同步来压而相互影响,通过现有矿压及弹性半无限体理论的运用并结合现场实测数据分析给出石圪节煤矿联采条件下工作面合理错距的选取方法.研究表明:1)据煤矿地质及煤岩物理力学特性运用矿压理论初定工作面错距；2)结合理论或现场实测分析层间应力分布影响区域,修正工作面错距；3)现场实践最终确定合理错距.选取初定的工作面错距及层间应力主要影响区横向范围值之和作为近距离煤层合理错距,可避免下煤层煤体承受上煤层的连续高应力状态.     

邻近煤层同采工作面合理错距研究

为确定邻近煤层同采工作面合理错距,以赵庄煤矿9#、10#煤层同采工作面为研究背景,运用理论计算、数值模拟对比分析了同采工作面在减压区、稳压区内布置方式可行性,并模拟分析了同采工作面合理错距。研究结果表明:上煤层开采对底板的最大破坏深度为9.11 m,对工作面后方底板扰动范围为33.15 m,此邻近煤层间距下应采取稳压区内布置形式,确定下煤层工作面应布置在上煤层工作面稳压区范围内,且合理错距应不小于35 m。现场矿压实测得知:在合理错距下,工作面来压较缓和,周期来压不明显,工作面可安全回采。     

薄煤层联合开采工作面合理错距及矿压显现规律研究

为研究五里堠煤业3号和4号近距离煤层联合开采时的合理错距及矿压显现规律,采用理论分析,基于稳压区理论和减压区理论计算得出3号煤层和4号煤层工作面间的最小错距在14.35～28.04 m;通过矿压监测和巷道表面位移监测,结果表明:3号和4号煤层进行联合开采时,上下工作面间的错距大于30 m时为合理错距,此时支架的工作阻力正常,未出现超限现象,回采巷道在联合开采期间围岩变形量较小。     

大地精煤矿近距离煤层同采面错距和巷道布置研究

为合理确定大地精煤矿近距离煤层同采工作面错距及巷道布置方式,采用滑移线场理论分析上部煤回采后对下部底板的破坏特征,结合煤层地质条件,得出上煤层开采后对底板的最大破坏深度为9.35 m;在稳压区和减压区2种错距理论下,得出同采煤层错距范围,经过对比近距离煤层夹层厚度和下煤顶板完整程度等因素,确定采用减压区布置,最小错距为16.75～29.85 m;通过数值模拟分析,得出重叠式巷道布置下上区段煤柱和下煤层巷道应力场叠加,确定5-2煤回采巷道内错式布置,内错距为6 m。理论数值计算辅之数值模拟分析确定该矿同采面合理错距和巷道布置方式,指导实际生产。     

近距离煤层联合开采工作面常规错距研究

为了确保近距离煤层联合开采条件下工作面回采的安全,通过理论分析、UDEC数值模拟等手段并结合现场监测数据,研究某矿下煤层工作面回采时的常规错距,并从理论上给出其计算公式。研究表明:近距离煤层联合开采时,不同错距条件下的应力分布规律存在明显差异,最终确定工作面常规错距为45~50 m。     

近距离煤层开采矿压规律和布置方式研究

为了探究近距离煤层同采时上煤层对下煤层的影响,以芦沟煤矿平均间距5.32 m的10号和11号两近距离煤层为研究对象,基于错距理论和采场岩层断裂运移规律,建立了底板受力模型,对上煤层回采后地板应力分布、破坏范围和合理的布置方式、错距进行了研究。结果表明:上煤层工作面采场的稳压区内顶板稳定,没有冲击动压作用,安全性好,是合理的布置位置。在上煤层开采超前支撑压力和支架支撑作用下,下层煤工作面前方产生集中应力,使得煤层和顶板发生裂隙的扩展和联合,最终发生破坏。10号煤开采时,对底板的扰动破坏长度为40.95 m,破坏最大深度为10.97 m,即工作面布置错距应该大于40.95 m。现场工程应用,两工作面错距为42 m,实测得到液压支架载荷均衡,矿压显现缓和,说明布置合理。     

极近距离煤层同采工作面合理错距研究

为确定极近距离煤层同采工作面的合理错距,分析讨论减压区开采、稳压区开采两种不同布置方式,计算得出9#煤层开采对底板的破坏深度为9.11m。分析上部煤层开采对下部煤层围岩稳定性的影响,确定该矿采用稳压区开采布置方式。采用理论技术和数值模拟方法综合研究表明,同采工作面合理错距应不小于35m。     

近距离煤层巷道重叠布置技术的应用研究

介绍了杜儿坪矿南九盘区及73902工作面概况,对近距离煤层上部2#煤柱的稳定性进行了理论分析,阐述了近距离煤层下部3 #煤层巷道的布置类型及布置方式,即内错式、外错式及重叠式3种.通过比较指出,巷道重叠布置设计方案可行,技术经济效益显著,具有很好的推广价值和应用前景.     

滞后支承压力研究在近距离煤层联合开采中的应用

葛店煤矿联合开采的煤层间距仅有2.1 m,下采面滞后上采面的距离选择至关重要。为减轻上采面的动力冲击和避免下采面的顺槽维护困难,通过理论计算和对下采面两顺槽的围岩应力实测,分析得到上下采面的合理错距,为联合开采的顺利进行奠定了基础。     

石圪节煤矿近距离煤层联合开采工作面合理错距研究

 摘要：针对石圪节煤矿近距离煤层联合开采工作面的生产条件,通过理论初算及现场实测数据的分析,最终确定了合理工作面错距的留设。提出确定近距离煤层工作面合理错距留设的问题具有重要理论及实践意义。研究表明合理开采错距的确定：1）据煤矿地质及煤岩物理力学特性采用现有矿压理论初定工作面错距;2）结合现场实测分析层间应力分布影响区域的范围最终确定合理工作面错距。     

极近距离煤层合层综放技术

为研究极近距离煤层合层夹矸的冒放性和顶煤采出率,以山西新柳煤矿极近距离煤层综放开采为工程背景,通过点荷载试验测试夹矸强度,分析夹矸对顶煤冒放性的影响;应用实验室相似模拟和PFC数值计算研究不同夹矸厚度的顶煤冒放性,确定了夹矸最大可放厚度;并应用顶煤跟踪系统,实现新柳煤矿顶煤采出率的现场测试。研究表明,夹矸强度、厚度、裂隙发育特征影响放煤效果显著;新柳煤矿10号、11号近距离煤层最大可放夹矸厚度不宜超过1.0 m;顶煤跟踪系统现场测试顶煤采出率达83.3%。     

郭二庄矿近距离煤层同采合理错距研究

结合郭二庄煤矿21311和22311两工作面的实际情况,通过对两工作面现场矿压观测和理论分析,提出两煤层同采时,初采错距要大于正常同采错距,并确定了同采工作面在减压区内的合理错距范围,对同采煤层的采场和巷道维护起到了积极作用。     

近距离煤层群煤与瓦斯高效共采技术体系研究 ——以山西吕梁沙曲矿区为例

为掌握近距离煤层群叠加开采的应力-裂隙-瓦斯渗流规律,构建近距离煤层群煤与瓦斯高效共采技术体系及动态评价模型,以山西吕梁沙曲矿区为研究对象,采用物理相似模拟、超声波试验及SF6示踪气体现场监测相结合的研究方法,分析了沙曲矿区近距离煤层群煤层气资源的赋存特点,探究了沙曲矿区近距离煤层群多次扰动下煤岩损伤变量随应力的变化规律,建立了Boltzmann煤岩损伤方程,得出了沙曲矿区近距离煤层群叠加开采条件下采动应力演化-裂隙发育-瓦斯运移规律。研究结果表明:沙曲矿区煤层的孔裂隙结构特征不利于瓦斯运移,在近距离煤层群叠加开采条件下二次采动对于覆岩应力场和裂隙场的影响并非简单的效果叠加,而是“1+1>2”的影响效果,下伏煤层在叠加开采下产生了贯穿型裂隙,并在其周围衍生了大量的次生裂隙,为煤层瓦斯运移提供了优势通道;根据沙曲矿区煤-气共采不同阶段的时空条件和消突要求,分区分级优选并集成了近距离煤层群煤与瓦斯共采技术体系,即在规划区采用多种地面井规模化多煤层长时间预抽煤层气,在准备区采用多分支水平井井孔定向对接共采和保护层开采+底抽巷定向钻孔群抽采,在生产区采用大采高沿空留巷共采及大直径定向钻孔群共采技术;通过分析煤与瓦斯共采的影响因素,提出了近距离煤层群煤与瓦斯共采动态评价指标体系,建立了贝叶斯煤与瓦斯共采评价模型,实现了对沙曲矿区煤与瓦斯共采效果及矿井部署合理性的评价,得出沙曲一矿煤与瓦斯共采动态合理性概率为0.65、共采合理性等级为“较为合理”;最后阐述了近距离煤层群煤与瓦斯共采技术存在的关键问题,展望了近距离煤层群煤与瓦斯共采技术未来发展方向。     

极近距离煤层群开采相邻工作面合理错距研究

极近距离煤层群开采合理的错距确定关系到上下煤层的安全高效开采。针对某生产矿井4号和5号煤层之间极近的层间距,结合该生产矿井实际地质条件,提出在确保下分层工作面在上分层工作面完全垮落且稳定之后进行回采和将下分层工作面布置在上分层工作面开采形成的应力降低区（减压区）内2种设计思路,并建立了相应的理论计算模型。分析了2种理论计算方法的优缺点,结合实际生产条件,最终确定合理的最小错距为110 m。     

预应力顶板结构理论在极近距离煤层支护中的应用

分析了大同矿区侏罗纪极近距离煤层开采下的支护现状,通过应用极近距离煤层支护理念及预应力顶板结构理论分析,确定了采用钢岩组合结构对巷道的支护形式及支护参数。实践证明,支护效果良好,能够有效地控制近距离煤层多层采空区巷道的围岩变形,便于掘进机机械的施工,降低了支护成本,减少巷道挖掘量,得到广泛应用。     

近距离煤层联合开采设计研究与实践

针对神火集团葛店煤矿N31062、N31063两采面特殊的开采条件,研究确定了上下采面联合开采方案.根据上下采面的特点并借鉴国内外近距离煤层联合开采的先进经验,制定了合理的回采工艺和上下煤层开采的走向错距.并通过加强现场管理使联合开采获得了成功,节省了支护费用,缓和了采区接替紧张的局面.     

极近距离煤层下位巷道变形机理及控制

为了解决极近距离煤层下位巷道围岩维护的难题,以山西蒲县北峪煤矿工程地质条件为背景,通过数值计算研究了极近距离上位煤层采空区下底板岩层的应力分布规律及下位煤层巷道变形破坏特征,确定了下位巷道顶板控制原则,并对不同顶板控制方式进行了现场测试;在此基础上,提出了基于水力膨胀锚杆全长锚固和顶板超前插管法的三维联合控顶技术,并依据力学计算和现场测试结果确定了关键参数。工业性试验表明,研究开发的控制技术对极近距离煤层下位巷道围岩的控制作用显著,巷道整体维护状况良好,给类似条件下的巷道围岩控制提供了有益的参考。