基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的稳定性分析

针对营盘壕煤矿大埋深、厚煤层留窄煤柱开掘2202工作面辅运顺槽的问题,研究沿空巷道基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的稳定和巷道围岩变形的影响,沿空巷道的开掘其基本顶会发生4种断裂形式,采用3DEC数值模拟软件对不同断裂形式进行了模拟研究。模拟结果表明：断裂位置在窄煤柱外侧3 m时,护巷效果明显;断裂位置位于巷道上方和实体煤内侧3 m时窄煤柱所受载荷较大且变形严重,窄煤柱稳定性差,无法承载覆岩载荷,巷道围岩塑性区范围增大,对于护巷极为不利;所以巷道应开掘在基本顶断裂位置的内侧、窄煤柱上方和外侧采空区一侧,巷道围岩变形小,窄煤柱稳定有利于护巷。     

基本顶断裂位置对小煤柱沿空掘巷稳定性影响

为掌握基本顶断裂位置对小煤柱沿空掘巷围岩稳定性的影响规律,采用离散元法对2种断裂位置小煤柱沿空掘巷围岩稳定性进行数值模拟研究,以求获得规律性的结论。     

综放沿空巷道窄煤柱稳定性分析及围岩控制技术研究

为对18501工作面沿空巷道保护煤柱的稳定性和顺槽的支护合理性进行分析,通过Fl AC3D软件建立18501综采工作面沿空掘巷模型研究窄煤柱内应力特征及位移分布规律,得到该工作面沿空掘巷煤柱合理的宽度为10m,并提出了顶板锚索、巷帮锚杆的巷道补强支护措施及添加树脂锚固剂的巷道补强支护措施和实体煤侧巷帮扩刷等围岩控制措施后,沿空巷道两帮及顶板的变形量较之前分别减少了24%和61%,巷道表面位移量控制在允许范围内,能够保证10m窄煤柱护巷条件下巷道在回采期间正常安全的使用。     

切顶条件下窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性研究

针对坚硬顶板窄煤柱沿空掘巷围岩控制工程问题,研究了切顶条件下窄煤柱沿空掘巷顶板运动规律,分析了切顶高度对窄煤柱变形和巷道围岩稳定性的影响。研究表明：巷旁切顶可以有效减小窄煤柱沿空侧悬顶面积与顶板旋转下沉量,降低了上覆岩层及沿空侧顶板对窄煤柱的传递荷载,从而提高了沿空掘巷围岩稳定性;切顶高度与窄煤柱变形量呈负相关,切顶高度越大,工作面回采期间煤柱压缩量和侧向位移量越小。邱集矿采用窄煤柱沿空掘巷巷旁切顶卸压技术后,沿空掘巷围岩稳定性高,实现了坚硬顶板条件下窄煤柱沿空掘巷的安全高效运行。     

基于基本顶关键岩块B断裂线位置的窄煤柱合理宽度的确定

为掌握基本顶断裂结构对窄煤柱稳定性的影响规律,建立沿空掘巷围岩结构力学模型,提出了沿空巷道上覆基本顶3种断裂结构形式,对基本顶断裂结构与窄煤柱稳定性的相关性进行了分析。研究表明,基本顶断裂线位于不同位置时,巷道围岩应力、煤柱应力及应变差异较大。当基本顶断裂线位于巷道正上方时,靠近采空区侧围岩变形量较靠近实体煤壁侧的大,巷道顶板应力降低快导致围岩破碎可锚性差,煤柱应力和变形增速最快,围岩稳定后作用在煤柱上的载荷最大,煤柱持续变形速度也最大,导致巷道后期维护困难。当基本顶断裂线位于沿空巷道外侧时,煤柱变形在合理范围内,同时具有较强的支承能力,对巷道维护有利。研究成果在燕家河煤矿8105综放面成功应用,并取得了满意的技术经济效益。     

中厚煤层沿空掘巷窄煤柱稳定性控制技术

根据采场上覆岩层运动规律建立了沿空巷道上覆弧三角块平衡的力学模型,分析了中厚煤层沿空巷道回采期间窄煤柱的受力特征,得出了回采期间沿空巷道的实体煤帮承载力的下降是影响窄煤柱稳定性的主要因素,在此基础上提出了采用"三高"锚杆支护技术强化实煤体帮与煤柱煤体强度,并提高超前支护的初撑力和工作阻力补偿实体煤帮承载力的损失;将顶板锚索桁架应用于加强煤柱与顶底板之间的联系,以控制窄煤柱向巷道内的整体位移。     

厚硬基本顶综放沿空巷道受载变形机制研究

针对厚硬基本顶综放沿空巷道回采期间两帮变形剧烈的问题,以柳巷煤矿为工程背景,通过室内试验、现场实测、理论分析和数值模拟等手段,对巷道受载变形机制进行研究。结果表明:1)综放窄煤柱巷道围岩完整度排序由高到低为顶板、实体煤帮及窄煤柱帮,采动影响下煤帮破碎直接导致两帮锚杆工况下降;2)厚硬基本顶整体破断,断裂线位于实体煤上方距采空区14～15 m,关键块回转下沉过程中与上覆岩层之间出现变形不协同,继而导致断裂线附近煤体受载加大,这是采动影响下实体煤帮出现大变形的主要原因;3)随工作面推进窄煤柱发生压剪破坏,压剪断裂线附近煤体破坏严重直接导致窄煤柱帮大变形。     

沿空掘巷合理窄煤柱宽度确定

为提高煤炭资源的采出率,提出在张双楼煤矿7#煤层采用小煤柱沿空掘巷技术。通过数值模拟分析掘巷前煤体边缘应力分布规律,得出窄煤柱留设宽度应该为4~9 m;分析掘巷后不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布与变形规律,得出从窄煤柱具有一定的承载能力考虑,煤柱宽度应不小于5 m,从控制窄煤柱帮变形来考虑,窄煤柱宽度以小于7 m为宜。综合考虑以上因素以及提高采区采区率,确定合理的护巷煤柱宽度为5 m。     

窄煤柱沿空掘巷及其维护分析

该文以振兴煤矿为例,分析了窄煤柱沿空掘巷小煤柱宽度对巷道维护的影响,提出了窄煤柱,沿空掘巷的合理性,并对施工技术关键措施进行探索。     

综放沿空掘巷窄煤柱稳定性数值模拟研究

为改善沿空掘巷维护状况、提高煤柱回收率,通过数值模拟分析,研究了综放沿空掘巷窄煤柱的稳定性以及合理的煤柱宽度,为在同类条件下确定合理的沿空掘巷窄煤柱宽度提供了借鉴。     

窄煤柱沿空掘巷及其维护分析

分析了窄煤柱沿空掘巷小煤柱宽度对巷道维护的影响，提出了同采高窄煤柱，沿空掘巷的合理性，并对施工技术关键措施进行探索。     

深部沿空巷道窄煤柱合理宽度确定

由于煤柱宽度以及相对工作面位置的不同,围岩应力重新分布将对巷道稳定性产生重要影响。运用FLAC数值模拟软件,对不同煤柱宽度的沿空巷道应力场分布规律进行了模拟研究。结果表明:巷道围岩稳定性是煤柱宽度变化引起巷道围岩应力分布及其演化共同作用的结果;开采深度为600～900 m时,煤柱宽度宜为3～4 m;当开采深度超过900 m时,煤柱宽度应为4～5 m。     

窄煤柱沿空掘巷锚杆支护技术

对五阳煤矿7602回风巷窄煤柱沿空掘巷期间,从巷道支护形式和参数选择的原则上进行合理分析,提出合理可靠的巷道支护形式,解决了沿空掘巷支护技术难的问题,提高了矿井的综合经济效益。     

深井沿空巷道窄煤柱宽度确定及支护设计

唐口煤矿2308工作面运输平巷为深井条件下沿空掘进巷道,受深井高地压及回采动压影响,巷道维护十分困难。通过理论计算与数值模拟研究对窄煤柱的宽度进行优化设计,提出了深井高地压条件下沿空巷道高强度锚网索支护设计方案,后期经过开帮、落底施工,有效抑制了巷道的围岩变形,保证了巷道服务期间2308工作面的安全生产,提高了煤炭资源回收率。     

沿空窄煤柱护巷开采技术实践

对镇城底矿5a来沿空窄煤柱技术应用情况进行了总结，提出最佳小煤柱宽度为3m以下，并介绍了沿空窄煤拄掘巷支护和技术保障措施。     

窄煤柱沿空掘巷及其维护分析

分析了窄煤柱沿空掘巷小煤柱宽度对巷道维护的影响 ,提出了同采高窄煤柱 ,沿空掘巷的合理性 ,并对施工技术关键措施进行探索     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

针对202综放面地质条件,运用理论计算和数值模拟分析的方法初步确定窄煤柱合理宽度为5 m,通过现场矿压实测分析表明,煤柱宽度为5m是合理的,为天池煤矿综放沿空掘巷窄煤柱宽度合理留设提供了可靠依据,并为类似条件下窄煤柱合理宽度留设提供了借鉴。     

动压影响下留窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术

以湖西煤矿31104工作面运输巷掘进期间受相邻工作面动压影响为背景,利用理论分析和数值模拟相结合的方式确定窄煤柱的合理宽度为5 m,并提出以"高强预应力让压锚杆+预应力锚索"为核心强化护巷窄煤柱侧的支护方案。现场监测表明:动压影响下巷道围岩的最大变形量小于300 mm,锚杆的最大受力为165 kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象,有效地控制了动压巷道的底鼓和非对称变形,保证了煤矿高产高效地安全生产。     

含瓦斯抽放钻孔沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究

以石泉煤业30108综放工作面轨道巷沿空掘巷为背景,通过理论分析计算了最小煤柱宽度,并采用UDEC软件对不同区域——钻孔段、钻孔延伸段(合称钻场内)、不布置钻孔段内不同宽度(5～20 m)煤柱下的弹塑性区和垂直应力分布进行模拟,从而分析了不同条件下围岩稳定性与煤柱承载能力。研究结果表明：① 根据岩体极限平衡理论,煤柱最小宽度为8.94 m;② 在数值模拟中,煤柱宽5,6 m时,3种煤柱内的大部分区域处于破坏状态;煤柱宽10 m以上时,钻场内煤柱顶底板剪切破坏区域相互贯通;在钻场延伸段8,9 m的煤柱应力集中较10 m的明显,在钻场内7～9 m的煤柱边缘拉伸破坏区域较10 m的大。综合理论分析和数值模拟结果,建议煤柱宽度应选为10 m。现场实践验证了煤柱宽度的合理性,并取得了显著的经济效益。