王坡煤矿沿空掘巷煤柱尺寸确定及应用研究

针对王坡煤矿一侧采空综放工作面沿空掘进巷道煤柱留设难题,采用现场实测和数值模拟相结合的研究方法,对3205工作面运输巷在不同煤柱宽度下煤柱应力分布和围岩变形程度进行了研究,最终确定合理的煤柱宽度为15 m,并对合理的煤柱宽度进行了现场试验。结果表明,采用全长预应力强力支护系统后,3205工作面运输巷两帮最大移近量198 mm,顶板最大下沉量45 mm,说明15 m煤柱有利于3205工作面运输巷维护,能满足巷道正常使用要求。研究结果可为王坡煤矿其他采区类似条件下区段煤柱宽度的确定提供参考。     

采动影响沿空掘巷小煤柱合理宽度与围岩控制技术

以成庄矿4310综放面4220沿空掘巷为研究对象,采用理论计算和数值模拟分析方法对沿空掘巷小煤柱宽度的合理留设进行深入研究,分析了不同煤柱宽度的塑性破坏区范围和煤柱区域的应力分布特征,进而结合现场实际地质生产条件,综合确定煤柱宽度为10m。根据现有巷道支护理论,确定了4220副巷围岩变形控制技术,并数值模拟分析采动影响沿空掘巷围岩变形特征,进而制定了高预应力高强度锚杆索支护方案与支护参数。4220副巷支护试验结果表明:高预应力高强度锚杆索支护技术对沿空掘巷服务期间围岩变形控制效果显著,提高了成庄矿煤炭资源采出率,为矿井后续沿空掘巷的使用提供技术依据。     

东周窑煤矿8106工作面沿空掘巷围岩控制技术研究与应用

为保障5016巷沿空掘巷时围岩的稳定,通过FLAC3D数值模拟软件进行沿空掘巷窄煤柱合理宽度的分析,通过分析巷道掘进期间煤柱和围岩变形规律,确定合理煤柱宽度为6 m,根据巷道的地质条件,设计巷道采用锚网索支护方案,巷道顶板采用全锚索支护,煤柱帮采用锚杆支护,回采帮采用锚杆+锚索支护,在巷道掘进期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:支护方案实施后,巷道掘进期间顶底板和两帮移近量的最大值分别为98 mm和168 mm,围岩控制效果较好。     

深井大采高工作面沿空掘巷窄煤柱宽度研究

为解决深井大采高工作面留设大煤柱导致回收率低的难题,运用理论计算、数值分析及现场工程实测的方法,研究了深井大采高工作面开采条件下不同煤柱宽度时煤柱两侧塑性区分布和采掘扰动对巷道变形的影响,得到窄煤柱的合理尺寸。结果表明:确定合理煤柱尺寸时应充分考虑煤柱自身稳定性和采掘影响下巷道围岩变形量;掘进期间沿空掘5~6 m宽煤柱时破碎严重,煤柱宽度至少7 m才能达到自身稳定要求,而回采期间煤柱宽度至少需8 m,此时巷道围岩变形量相对较小,综合确定煤柱宽度8 m为最优方案。现场监测表明:11030工作面进风平巷两帮最大变形量为1 210 mm,顶底板最大变形量为620 mm,能够满足安全生产要求。     

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。     

孤岛工作面沿空掘巷合理煤柱宽度设计

阳煤寺家庄矿15106工作面两侧15104和15108工作面已经采空,成为孤岛工作面。为确定合理的煤柱宽度,通过现场采集煤岩样测试煤层和顶底板的力学参数,运用FLAC3D软件,对15106孤岛煤柱未开掘之前的应力分布特征、不同煤柱宽度条件下巷道掘进期间煤柱内的应力分布和巷道围岩变形特征进行研究。结果表明,孤岛煤柱在未开掘之前,煤柱内应力呈"马鞍形"分布,距采空区边缘0~10 m范围内为应力降低区,峰值位置距采空区边界25 m,将巷道布置在应力降低区内,煤柱宽度确定为7 m。经过现场试验,顶底板平均移近量为72 mm,两帮平均移近量为251 mm,效果良好。     

浅埋深小煤柱沿空掘巷围岩控制技术探讨

为提高回采率、节约掘巷成本,薛虎沟煤矿2-106A工作面运输顺槽设计留小煤柱护巷掘进.通过理论计算初步确定窄煤柱护巷的合理宽度为5 m,为验证其合理性,建立模型对不同煤柱宽度条件下的巷围岩变形情况进行分析.现场应用过程中进行围岩位移监测,顶底板的最大移近量为156.8 mm,煤柱帮的最大移近量为80.5 mm,实体煤帮...     

遗留煤柱下近距离特厚煤层临空掘巷合理煤柱尺寸北大核心

选择合理的护巷煤柱尺寸是临空掘巷成功和安全的前提;以某矿30503工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践相结合的方法,对上覆遗留煤柱和本煤层相邻采空区条件下临空掘巷区段煤柱的合理尺寸进行了研究。结果表明:通过理论分析遗留煤柱沿底板应力变化规律,确定区段煤柱留设尺寸范围应在7~10 m之间;运用数值模拟分析了不同煤柱宽度条件下临空巷道煤柱应力和变形破坏规律,综合理论分析和数值模拟得出留8 m煤柱合适。现场监测结果表明,留8 m煤柱时,临空巷道顶板最大变形量为359 mm,两帮变形量为66 mm,巷道围岩变形稳定,能够满足现场实际生产要求。     

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。     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。     

极近距离煤层采空区下留小煤柱沿空掘巷技术研究

木瓜煤矿正在进行10号煤层的采掘活动,为提高煤炭采出率设计应用留小煤柱沿空留巷技术,在9号煤层采掘的影响下10号煤层及围岩松散破碎严重,通过理论计算及数值模拟研究确定合理的小煤柱宽度为8 m,沿空巷道采用"锚杆(索)+W型钢带+注浆"支护方式,现场应用后进行围岩位移情况的监测,沿空巷道掘进期间顶底板最大移进量为300 mm,实体煤帮最大位移量273 mm,煤柱帮最大变形量249 mm。10-100工作面回采期间,顶底板最大移进量376 mm,实体煤帮最大位移量292 mm,煤柱帮最大位移量为308 mm。     

采动影响下煤柱巷道布置优化研究

为进一步研究厚煤层上区段工作面回采后巷道的布置层位和护巷煤柱的宽度,以山西省某矿6208运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法。在采动影响下,理论计算煤柱宽度的值为7 m并分析煤柱应力分布的特点。利用UDEC数值软件模拟分析不同煤柱宽度下,巷道分别沿煤层顶板、底板掘进布置时其顶底板、实体煤帮、煤柱帮以及巷道一侧煤柱内部的变形和应力分布规律;得出巷道层位不同,最优的煤柱宽度也不同。相比宽煤柱下,窄煤柱对煤柱巷道具有相当的稳定效果,更有利于煤炭资源的节约和回收。在可允许变形条件下,最终确定试验巷道沿煤层底板掘进,其护巷煤柱宽度为7 m,围岩控制效果良好。     

望云煤矿15号煤层回采巷道煤柱宽度分析与围岩控制技术

为保障15102回风顺槽围岩稳定,根据15号煤层的赋存条件,采用UDEC数值模拟软件进行15号煤层回采巷道合理护巷煤柱宽度的分析,根据模拟结果确定煤柱的合理宽度为25 m,进一步结合15102回风顺槽的特征,确定巷道采用锚网索支护方案,并对各项支护参数进行具体设计,在巷道掘进期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:巷道掘进期间,顶底板及两帮变形量均较小,满足回采巷道使用要求。     

复合顶板窄煤柱沿空掘巷技术探讨

阐述了窄煤柱沿空掘巷实质;依据某矿双巷掘进的实际情况,采用岩层控制理论和数值模拟等方法,对某矿复合顶板巷道沿空掘巷技术进行探讨;对窄煤柱沿空掘巷的可行性和煤柱稳定性进行了研究;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。研究结果表明,窄煤柱沿空掘巷的关键是煤柱宽度的合理确定.随着煤柱宽度的加大,顶底板位移量减小,围岩整体变形量呈减小趋势,结合极限平衡理论计算,最终确定窄煤柱的合理宽度为6m。     

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。     

深部高应力双巷布置工作面煤柱宽度合理性研究

为确定深部高应力双巷布置工作面合理巷间煤柱宽度,提高巷道煤柱稳定性及资源回收率,以园子沟煤矿1022101工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟的研究方法,掌握巷道巷间煤柱应力分布规律,确定深部高应力巷间煤柱侧向支承压力分布特征,并采用FLAC3D数值模拟分析了工作面多次回采影响下的不同宽度(7m、10m、13m、16m、19m、22m、25m)煤柱应力场分布特征,结合现场试验巷道15m、25m煤柱侧围岩破坏情况分析,最终确定深部高应力条件下合理巷间煤柱宽度。研究表明：当煤柱宽度为16～25m时,多次回采影响下煤柱应力集中,容易引发冲击地压|而宽度7～10m时煤柱整体压垮,巷道变形破坏严重。综合考虑资源回收、巷道围岩稳定性及动力灾害防治问题,确定园子沟煤矿深部高应力巷间煤柱宽度为13～15m时较为合理。     

孤岛综放工作面沿空掘巷窄煤柱留设宽度优化设计

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147 mm,顶底板最大变形量为95 mm,能够满足安全生产要求。     

综采工作面小煤柱留巷巷道支护技术研究

以王台铺煤矿15#煤XV1302工作面为工程背景,基于小煤柱留巷巷道围岩控制原理,确定巷道支护设计方案。现场试验结果表明:巷道掘进期间,巷道表面位移变化距掘进工作面约65 m左右时基本稳定,巷道变形主要发生在距离掘进工作面25~45 m内,巷道两帮最大移近量11 mm,顶板最大下沉量3 mm,有效地控制了小煤柱留巷巷道的变形。     

特厚煤层综放工作面小煤柱留设合理宽度研究

针对某矿特厚煤层回采巷道变形严重,甚至局部底鼓,煤柱尺寸过大,煤炭资源损失严重等难题,以该矿8204工作面回风巷为研究背景,通过理论计算和数值模拟确定合理煤柱宽度,使用窄煤柱沿空掘巷的技术对8204工作面回风巷进行试验研究,最终确定了8 m的小煤柱.现场观测表明:小煤柱内部裂隙发育,但煤柱整体完整性较好;掘巷期间巷道两帮最大移近量61 mm,顶底板最大移近量55 mm,巷道变形量完整较小,能够保证巷道围岩稳定.本次设计煤柱尺寸合理,同时增加了煤炭采出率,促进了矿井安全高效生产.     

挖金湾矿8102工作面沿空掘巷煤柱尺寸优化及支护研究

挖金湾煤矿正在进行8#煤层的采掘活动,为提高资源利用率设计应用留小煤柱沿空留巷技术,以8102工作面回采巷道的布置及支护为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场监测研究确定合理的煤柱宽度为14m,设计8102运输顺槽采用"锚网索"支护的具体参数,应用后进行围岩位移情况的监测,8102运输顺槽掘进期间顶板下沉量最大为32mm,底板底鼓量最大为60mm,实体煤侧最大变形量为65mm,煤柱侧最大变形量为85mm,围岩变形得到了有效的控制,所确定的煤柱宽度和支护方式取得了良好的应用效果。