孤岛工作面煤柱合理尺寸研究与应用

孤岛工作面巷道围岩应力集中程度较高,回采巷道支护困难。文章以某矿30222孤岛工作面回采巷道为背景,结合理论分析和UDEC数值模拟分析了该孤岛工作面巷道围岩应力分布特征。研究表明:由于孤岛工作面其围岩中应力相对常规工作面增大,通过力学模型计算并结合数值模拟分析,结果表明留设6 m窄煤柱能够很好的使围岩处于稳定的状态。现场工程实践表明,采用锚网索加注浆加固能够很好的控制巷道围岩变形。     

孤岛工作面小煤柱合理尺寸与支护研究

针对特殊的孤岛工作面伴随冲击地压现象的煤柱留设及巷道支护问题,对工作面上覆岩层"T"型结构稳定性特征进行了分析,计算出小煤柱理论最小宽度。运用UDEC数值模拟比较了留设不同煤柱尺寸下采场围岩的稳定性,并对30222工作面回采巷道进行锚喷注浆支护。研究表明:"T"型结构的稳定性决定了小煤柱尺寸的留设,留设不同宽度煤柱时,采场矿山压力显现有较明显的差异。针对30222孤岛工作面,留设7m宽度的小煤柱时,矿山压力显现相对较缓和,锚喷支护后,护巷煤柱和回采巷道顶底板的相对变形量均较小,效果明显。     

孤岛工作面保护煤柱合理尺寸留设研究

为了提升孤岛工作面在开采过程中的安全性,通过采用理论分析及数值模拟的方法,对章村矿煤层孤岛工作面开采过程中保护煤柱尺寸进行了研究分析。研究结果表明:当留设3m煤柱时,孤岛工作面及煤柱围岩积聚的能量最小,在保证最大限度回收孤岛工作面和保证巷道围岩稳定性的同时,又降低了发生冲击的风险。     

孤岛工作面合理煤柱宽度研究

为了保证孤岛工作面安全开采和工作面回采巷道的稳定性,采用理论分析和数值模拟的方法对孤岛工作面沿空掘巷煤柱留设宽度进行研究。运用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟了不同煤柱宽度下煤柱的垂直应力、塑性区和位移的变化规律,同时分析了巷道顶、底板的变形情况。     

孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸确定

根据芍药花煤矿4404工作面工程地质条件,采用理论分析,FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法研究了孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸,分析了不同宽度护巷煤柱条件下煤柱内弹塑性区发育情况和竖直应力分布规律,结果表明:当煤柱宽度在20²5 m之间时,煤柱中部有足够大的弹性核,可保证煤柱自身及巷道的稳定性;当煤柱宽度大于19 m时,煤柱内竖直应力开始减小,并且呈现出双峰应力分布状态,由此确定4404工作面合理护巷煤柱宽度为20 m。     

孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸确定

根据芍药花煤矿4404工作面工程地质条件,采用理论分析,FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法研究了孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸,分析了不同宽度护巷煤柱条件下煤柱内弹塑性区发育情况和竖直应力分布规律,结果表明:当煤柱宽度在20~25 m之间时,煤柱中部有足够大的弹性核,可保证煤柱自身及巷道的稳定性;当煤柱宽度大于19 m时,煤柱内竖直应力开始减小,并且呈现出双峰应力分布状态,由此确定4404工作面合理护巷煤柱宽度为20 m。     

工作面合理区段煤柱尺寸研究

本文运用FLAC3D软件数值模拟研究了色连一号矿首采8101工作面回采过程中煤柱应力和围岩塑性区演化规律,分析了不同宽度煤柱在回采过程中稳定性,确定了该工作面留设20m宽度煤柱,护巷效果显著。     

孤岛工作面回采合理煤柱宽度研究

针对孤岛工作面开采时两侧煤柱应力集中问题,以山东能源协庄煤矿401工作面为研究对象,通过数值模拟和现场实测研究了孤岛工作面回采时煤柱采动应力和塑性区分布特征。模拟结果表明：当煤柱宽度由10 m增加至40 m时,相邻工作面两侧高应力区范围以及对大巷应力分布的影响逐渐减小,最大水平应力分别降低了13%、10.5%和6.2%;煤柱宽度为10 m和20 m时,煤柱出现塑性破坏失去承载能力;煤柱宽度为30 m和40 m时,煤柱两侧出现塑性破坏,中心未出现塑性破坏,仍具有承载能力;基于模拟结果,确定合理煤柱宽度为30 m,现场监测结果表明,该煤柱宽度可以实现孤岛工作面的安全回采。     

综放孤岛工作面煤柱合理宽度研究

为确定五阳煤矿3603综放孤岛工作面合理的煤柱宽度,保证回采期间巷道稳定,通过经验公式、辅助面积理论、弹塑性平衡理论和威尔逊公式分别计算煤柱尺寸,综合多方法的计算结果,确定煤柱宽度的范围在20~30m之间。采用三维有限差分软件FLAC3D对不同煤柱宽度条件下的铅直应力、塑性区变形特征、巷道铅直方向位移图和巷道水平方向位移图进行了模拟分析,结果表明:该工作面合理的煤柱宽度为25m。     

孤岛工作面煤柱尺寸确定及支护技术研究

为了提高三交河煤矿孤岛工作面围岩的稳定性,同时减少因煤柱留设所造成的煤炭资源的浪费,采用FLAC数值计算方法,得出2-506工作面回采后区段煤柱及采空区侧向支承压力分布规律;通过对比不同煤柱宽度条件下的巷道维护效果,确定出最佳煤柱留设尺寸;研究结果与理论计算值相符,提高了煤炭资源采出率。同时,提出高预应力锚杆支护关键技术,即保持支护结构整体完整性、支护结构具有足够的主动承载能力,研究结果应用于2-508巷道,其控制效果显著。     

大采高工作面合理煤柱尺寸研究

煤柱的留设对矿井工作面的安全高效开采起着至关重要的作用,其留设的尺寸则是影响煤矿巷道维护与原煤采出成本的一个重要因素。针对山西某矿影响煤柱稳定性的因素,以该矿1306工作面区域作为实验场地,对其工作面合理煤柱尺寸进行理论分析和数值模拟研究,得出了其工作面合理净煤柱宽度不小于40 m。对大采高工作面的安全高效开采有一定的指导意义。     

孤岛工作面沿空掘巷合理煤柱宽度研究

以东峰煤矿3112孤岛工作面回采巷道沿空掘巷工程为背景,通过理论计算得到煤柱宽度为8.28 m,采用UDEC数值模拟确定3112工作面沿空留巷护巷煤柱合理留设宽度为9 m,工业试验取得了良好的应用效果。     

金庄矿孤岛工作面合理煤柱宽度分析

为保证安全开采,以金庄煤矿8204工作面为研究对象,结合工作面工况条件,建立FLAC3D数值模型,模拟了煤柱宽度为4~12 m宽时孤岛工作面巷道围岩变形特性,分析了不同煤柱宽度时围岩煤体内应力场、塑性区宽度、位移变形量等。分析结果表明：煤柱在4～5 m时,煤柱没有自稳能力;煤柱在6～7 m时,煤柱有一定的自稳能力,且其体内的垂直压应力不大;煤柱在8 m时,煤柱体内最大应力达到最大,之后煤柱体内垂直应力随煤柱宽度增加而减少;尽管在煤柱大于9 m时,煤柱体内存在未发生塑性破坏的区域。通过观察煤柱同一高度的水平位移变化,煤柱宽度取值在4～9 m时,煤柱的水平位移值有较为明显的变化趋势;煤柱宽度取值在9～12 m时,煤柱的水平位移值变化趋势较缓。结合煤柱支撑效果及煤炭回收率,最终确定孤岛工作面的煤柱宽度留设为9 m。     

孤岛工作面回采巷道合理煤柱宽度探究及应用

以河南能源焦煤公司赵固二矿二盘区里侧孤岛工作面为工程背景,通过理论计算得到工作面上侧屈服煤柱合理宽度不小于6.6 m。采用数值模拟软件FLAC3D对孤岛工作面应力分布进行分析,建立煤柱宽度分别为4,6,8,10,12,14,16,18,20 m的数值计算模型。分析不同煤柱宽度下巷道围岩的变形特征,结果表明：当煤柱宽度为4 m时,巷道围岩变形最大,煤柱宽度为20m时,围岩变形量最小。为了提高煤炭资源回采率,数值模拟分析确定合理的煤柱宽度为8～10 m。实际工程应用表明,煤柱宽度设计为3～5 m,采用“锚网索+钢筋梯+槽钢梁+喷、注浆”联合支护技术能有效控制巷道围岩的大变形,满足安全生产的要求。     

孤岛工作面预留煤柱合理宽度的确定

为了研究屯兰矿12305孤岛工作面预留煤柱的合理宽度,在保障安全的前提下,尽可能减少煤炭资源的浪费,在工作面现有地质资料的基础上,从理论上计算出煤柱最小合理宽度为3.76~4.41m,再结合数值模拟软件对工作面煤柱宽度和巷道变形量进行数值模拟,得出煤柱宽度与巷道顶底板移近量的变化关系。将理论计算结果与数值模拟结果比较后,最后得出屯兰矿12305工作面预留最合理的煤柱宽度应为4m的结论。     

三交河煤矿孤岛工作面煤柱尺寸的确定

根据三交河煤矿2-508回采面工程地质条件,采用理论分析、数值计算和现场实测的方法建立了护巷煤柱的力学模型,计算得出护巷煤柱及弹性核的宽度。同时,分析了不同煤柱宽度条件下煤柱弹、塑性区及应力分布规律,最终确定2-508孤岛工作面护巷煤柱宽度为18 m。     

孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸与超大断面巷道支护技术研究

针对古书院煤矿濒临枯竭的3号煤层孤岛煤柱回收巷采支护困难的情况,采用数值模拟和现场实践的方法,进行了孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸留设和超大断面巷道锚杆支护技术研究;结果表明,当煤柱尺寸留设为7m及以上时,煤柱应力、位移、塑性区处于稳定阶段;经历多次采动影响煤柱节理裂隙发育,采用高预紧力强力锚杆支护可阻止有害裂隙的发展,保持锚固体的完整性和自承载能力.现场试验表明,巷道变形较小,锚杆支护控制住了围岩变形,满足了安全生产要求.     

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。     

孙家沟煤矿1304孤岛工作面合理煤柱留设研究

为合理确定孙家沟煤矿1304孤岛工作面煤柱尺寸,结合该工作面工况条件,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,制作了煤柱宽度4、6、7、8、10、12 m六种模型进行分析,重点分析了各推进阶段的巷道顶板、沿空侧和实体煤侧帮位移的变化。模拟结果表明:当煤柱宽度变化6～12 m,顶板位移和底板位移量变化较小,可以认为6 m以上煤柱均可应对采动应力对巷道的影响,设计煤柱的尺寸为7～8 m。