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。     

泉店煤矿近距离煤层群联合开采方式的实现

为实现近距离煤层联合开采,分析了开采工作面采动岩层底板移动与超前破坏区间相互作用的关系,提出了近距离煤层群联合开采常规错距开采模型。从理论上给出近距离煤层群联合开采下的工作面合理错距计算公式,避免因上、下煤层工作面间距设置不合理,造成上下采场不能正常开采的情况。     

上下采空极近距离煤层开采围岩应力及破坏特征研究

针对极近距离煤层群开采过程中出现的上下采空后进行中间煤层开采的具体工程条件,运用数值模拟、相似模拟和工程实践相结合的研究方法,分析了上下采空极近距离煤层开采过程中采场围岩应力分布规律、位移变化及变形破坏特征。研究表明:在煤层厚度不大、顶底板岩层基本稳定和采高3 m左右情况下,上下采空极近距离煤层开采中,煤层及顶底板整体应力有所降低,且其完整性没有受到严重破坏;而在工作面两巷外侧一定范围围岩应力集中程度明显加强,在工作面切眼和收作线煤壁附近35 m范围内,形成一定范围的剪切破裂区。在上下采空极近距离煤层开采中,应加强两巷修护与加固,合理布置工作面以避开应力集中区和剪切破裂区,并采取相应矿压控制措施,保证工作面正常安全开采。     

邻近煤层同采巷道布置及安全错距优化研究

针对苏村煤矿6煤、10煤分层同采错距不合理,上下两工作面开采受动压的相互影响,造成工作面冒顶、片帮、支架折损等问题,通过采用理论分析、数值模拟以及工程应用相结合的方法对邻近煤层同采工作面巷道布设位置及错距进行了优化研究。研究结果表明：考虑不同开采方式下10煤层巷道围岩应力变化特征,确定上下煤层巷道采用对齐式布置;考虑下煤层开采时覆岩移动,下煤层区段煤柱应大于16.7 m;上下煤层同采时工作面合理错距在45 m左右。研究结果应用工程实践表明,同采期间工作面支架受力平稳,实现了邻近煤层安全高效同采,对类似条件下的煤层群开采具有重要的指导意义。     

多煤层条带开采煤柱应力分析

条带开采是控制地表沉陷及采动损害的有效方法之一,但是目前对多煤层条带开采时上下留煤柱的协同作用研究还不足.本文采用FLAC数值模拟软件,系统研究了多煤层条带开采中不同采深、不同采宽、不同层间距和上下煤柱的空间位置关系时留设煤柱的受力情况,并与在单一煤层条带开采设计中使用的经典的威尔逊理论计算得到的煤柱实际应力进行对比,分析指出了其差异的原因,为以后多煤层条带开采的设计提供了可借鉴的理论和方法.     

木城涧煤矿2、3槽煤层联合开采设计及其影响研究

采用理论分析、数值仿真的方法,分析了木城涧煤矿2、3槽煤层联合开采的可行性并设计了联合开采方案。理论分析得到2、3槽煤层开采对覆岩的破坏影响范围,表明现场进行2、3槽煤层的联合开采是可行的;数值仿真研究了上(下)部煤层单独开采引起的底(顶)板岩层应力分布规律及其对下(上)部岩(煤)层的影响范围和影响程度,同时研究了上下两层煤同采时煤层间岩层应力分布规律及应力集中程度。研究结果表明:两工作面相距60 m时,联合开采引起的应力集中范围联通,联合开采条件下应力集中系数增大21%。根据仿真结果设计了现场开采方案,底板离层监测实时系统RTMSD和支柱压力监测结果表明,联合开采保证了矿井产量,达到了安全高效生产的目的。     

新疆龟兹矿西井近距离煤层安全高效开采技术

为了实现新疆龟兹矿西井A5、A3近距离煤层的安全高效开采,基于矿区单翼采区特殊准备方式,针对A5煤层配焦煤与A3煤层硅煤配采问题,提出了近距离煤层上下逐替协同开采多种配套技术,解决了矿井采掘接替紧张、工作面间采动影响的难题。现场实践表明:采用近距离煤层上下逐替协同开采技术后,A502工作面平均年产量超过50万t,回采巷道最大变形量仅为60mm,实现了近距离煤层的安全高效开采。该技术对类似地质条件下的煤炭安全高效开采具有极强的借鉴意义。     

上下煤层开采软岩巷道失稳机理与控制技术

为了揭示矿井上下煤层开采软岩巷道的失稳机理,并寻求有效的围岩控制技术,对上下煤层开采软岩巷道围岩的变形破坏特点进行了现场调查,通过数值模拟研究了上覆、下伏以及上下煤层联合开采对巷道围岩稳定性的影响,并提出了由初次锚网喷支护和二次锚注支护组成的动态叠加耦合支护技术方案。研究结果表明:上下煤层开采软岩巷道失稳主要是由岩性、地应力、采动应力、支护结构与参数等几个方面因素综合作用的结果。工程应用实践表明,所提出的支护方案有效地控制了巷道变形。     

基于沉陷预测的上下煤层协同开采工作面走向错距研究

为研究层间距离较大、不属于近距离煤层范畴的上下煤层同采工作面的安全走向错距,以潞安集团伊田煤业2号煤层(上覆煤层)、11号煤层(下伏煤层)协同开采工作面为工程背景,基于下伏煤层采场顶板垮落特征及“竖三带”理论分析结果,提出下行协同开采条件下需要解决的科学问题为下伏煤层的开采活动不能影响上覆煤层的安全生产。建立了概率积分法开采沉陷计算模型,探究充分采动条件下,下伏11号煤层工作面开采对上覆2号煤层底板的沉陷影响范围。将下沉10 mm、倾斜3 mm/m、曲率0.08×10^-3/m和水平变形2 mm/m作为下伏煤层开采对上覆煤层的安全影响阈值,以上覆煤层工作面位于下伏煤层工作面开采沉陷影响范围之外为判据,并考虑1.5倍的安全系数,得出上下煤层同采工作面的合理走向错距为96.2 m。两工作面协同开采过程中,通过严格管控每班和每日的回采进度,使其前后错距始终大于96.2 m,监测上覆2号煤层工作面及其回采巷道的矿压显现情况,并与同类条件单层开采时的矿压规律进行对比分析。工程实践表明：2号煤层、11号煤层协同开采过程中,基于下伏11号煤层工作面充分采动条件下的开采沉陷范围,确...     

任楼煤矿Ⅱ7324N工作面瓦斯与火协同治理技术

任楼煤矿经鉴定为瓦斯突出及自然发火矿井,进行近距离多煤层联合开采.为实现瓦斯与火灾害的协同治理,矿山针对Ⅱ7324N工作面具体情况先进行风险分析,并根据风险程度制定了上隅角埋管抽采、风巷顶板钻孔抽采、注氮、上下隅角封堵、遗煤喷洒阻化剂等工作面瓦斯与火协同治理技术,通过"21212"协同治理优化模式,最终形成了注氮、上隅角埋管抽采、上下隅角封堵、上覆采空区灌注液态CO2和局部地点覆盖的瓦斯与火"五位一体"协同治理技术,达到了零超限、零发火的目标,并确保了工作面安全回采,为以后73煤开采提供了强有力的技术支撑.     

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。     

近距离煤层群采空区下回采巷道合理布置研究

近距离煤层群下行开采中,上位煤层开后造成下位煤层采场围岩力学环境发生改变,回采巷道的合理布置是下位煤层安全高效开采的关键。因此,本文以甘沟煤矿为工程背景,采用理论分析、数值计算、现场实测等手段,对上位煤层开采后,残留煤柱对底板影响进行分析。研究结果表明:利用滑移线理论确定B4-2号煤层开采后对底板影响的最大深度为18.7 m,选取内错式布置,内错距不小于6.03 m;采用UDEC数值模拟软件对B4-2煤层的残留煤柱下方底板应力分布规律分析,得到煤柱影响下的底板应力演化特征,煤层开采后残留煤柱造成底板破坏深度达20 m左右,理论部分计算符合;通过对不同内错距下塑性区域分布进行分析,得到内错距为15 m时,对下位煤层的影响最小。     

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.     

近距离大倾角综放工作面矿压规律及成因探析

通过对近距离大倾角综放工作面矿压实测数据的分析,获得工作面矿压显现的规律:工作面中部来压步距较小,来压强度较低,并进一步探析了内在的形成原因。由近距离大倾角工作面开采相互影响得知工作面中部和两端呈现两种不同的覆岩结构模型,中部主要承受静载荷的作用,两端承受动载荷的作用。     

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。     

基于AHP理论的上行开采可行性分析

近距离煤层群开采中,在下煤层采空条件下,上煤层开采受煤层间距、下煤层采高等诸多因素的影响。通过研究上行开采技术特点及其影响因素的内在关系,基于AHP理论建立上行开采可行性评价模型;并对各级指标权重值计算分析,进行一致性检验。根据上行开采模式特点,对其可行性评价等级进行划分,并以恒源煤矿45采区上行开采为工程实例,分析计算其可行性评价总值,进而判定该条件下上行开采是可行的。     

范各庄矿近距离煤层上行开采矿压显现规律与可行性研究

以开滦集团范各庄煤矿近距离煤层的上行开采为背景,综合运用数值模拟、经验类比、概率积分等方法,研究5号煤层和7号煤层上行开采过程中矿压显现和岩层移动规律,分析了近距离煤层间相互影响作用,并对上行开采的可行性进行了评估.研究表明:7号煤层开采过程中,采空区上方出现应力卸压区,顶板下沉量不断增大形成顶板下沉区,5号煤层受7号...     

大采高工作面开采方式的合理选择

针对大采高采煤工作面开采中存在的工作面间煤柱留设大、局部采高小于煤层厚度、工作面两端头三角煤过渡段留顶煤等问题,通过采用加大工作面长度、增加采高、跨巷回采、三角煤回收、改变工作面布置形式为跳采式的工作面开采顺序,实现窄煤柱回采等方式提高煤炭采出率。结果表明:大采高工作面布置及开采方式的合理选择,可以使资源采出率达到75%~80%。