近距离煤层采空区下回采工作面顺槽支护方案优化

近距离采空区下回采巷道在采掘过程中受上层煤采动影响,巷道顶板岩层破坏严重,稳定性差,增加了巷道支护难度。针对这一问题以富康源矿10503工作面为工程背景对巷道围岩力学特性、围岩松动范围等研究,富康源矿现开采的2#、3#煤层煤层近距离煤层分层开采后,3#煤层顶板受上层煤层采空区围岩应力影响巷道支护困难,结合现场实际,设计了回采顺槽的锚杆（索）+金属网+钢带联合支护参数;与原工字钢棚支护,降低了工人的劳动强度,掘进速度快,衔接顺畅。现场试验结果表明,该支护方案可有效地控制巷道围岩变形,使顶板岩层形成最佳组合梁状态,保证巷道长期的稳定支护效果。     

东峰煤业8101工作面运输顺槽合理位置及支护技术研究

采用理论分析和数值模拟等方法研究了东峰煤业临近8号、9号煤采空区条件下极近距离8号煤层回采巷道合理位置的布置及支护。研究结果表明：受8、9号上下采后影响,层间岩层将受到不同程度的损伤,使巷道顶底板结构发生变化,煤层巷道所处层位应力也将重新分布,导致极近距离煤层巷道围岩稳定性控制存在着特殊性。经过理论分析和数值模拟,最终确定东峰煤业8101工作面运输顺槽布置在距8号采空区边缘水平距离29.5m,距9号采空区边缘水平距离5m处,并给出了相应的锚杆+锚网+钢带托盘+锚索补强联合支护方案。实践证明了巷道布置的合理、可行。研究成果对类似条件下巷道合理布置具有一定指导意义。     

大顶山矿区采空区处理时机研究

对大顶山矿区浅孔留矿法采场开挖进行数值模拟,分析其采空区稳定性;通过室内物理模型放矿实验,分析了不同采空区处理时机下矿石回收指标,为采空区处理提供理论依据。研究表明:采空区周围的围岩最大应力发生在4个角落处,并逐渐向围岩内部递减,采空区的两帮出现较大的拉应力,这些应力集中部位最容易发生破坏;大量放矿后再崩落空区的矿石回收效果最好。     

某矿采空区稳定性分析及对尾矿库安全影响研究

为分析某矿矿体回采后采空区稳定性及对地表尾矿库安全的影响,根据现场调查和室内力学试验,采用ANSYS有限元软件建立三维模型并应用FLAC3D对采空区位移、应力分布规律、屈服变形及地表沉降进行数值模拟,研究表明:矿体回采后应力重新分布,采空区的个别矿柱和顶板均出现应力集中现象,位移较大;采空区矿柱的顶、底部出现剪切破坏,上部边坡出现拉伸破坏,地表沉降量较小,采空区对尾矿库的稳定性影响较小。采空区和尾矿库虽处于稳定状态,但为有效限制围岩的长期变形,保障矿山生产安全,应对采空区作充填处理。     

旧街煤业9201工作面支护技术研究

以旧街煤业9201工作面巷道为研究对象,对其上覆8#近距离煤层、采空区积水和9201工作面巷道布置等情况进行了分析,针对9201工作面实体煤巷道和采空区巷道,分别进行了巷道围岩分类,根据该分类结果提出了锚网支护和棚式支护方案,以及矿压监测测站。该研究对阳泉区域近距离煤层的工作面巷道支护方式具有一定的参考意义。     

近距离煤层联合综放开采矿压显现规律研究

近距离煤层在开采过程中易形成采空区和残留的区段煤柱,会导致其下部煤层的顶板结构和应力条件发生变化,从而使巷道围岩变形严重。以晋邦得矿为研究背景,利用数值模拟软件对煤层与采空区交接应力分布及底板应力分布进行模拟分析,确定了下煤层巷道合理布置位置,同时通过对上工作面不同回采范围下煤层巷道变形进行分析发现,当上煤层工作面回采距离为0 m～60 m时,煤层巷道变形量最大,而当工作面回采大于60 m时,巷道变形量较小,巷道较为稳定。本研究为近距离煤层开采提供一定的参考。     

贺西矿近距离煤层采空区下巷道布置与围岩控制技术研究

为提升极近距离煤层巷道的稳定性,改善巷道的支护效果,解决极近距离单一煤层开采采场及巷道锚网支护围岩稳定性问题,本文针对贺西矿3316工作面运输顺槽为工程背景,采用FLAC 3D数值模拟软件,探究煤层开挖巷道应力重分布以及塑性区发育状况,并优化巷道支护参数,对地质条件相类似的工作面巷道布置具有参考借鉴意义。     

基于3DMine-FLAC3D的复杂采空区稳定性分析

某矿山经空场法开采多年,形成大量采空区,为消除采空区造成的安全隐患,需对采空区稳定性进行研究。通过实地调查、现场取样以及室内岩石力学试验得到矿岩力学参数,利用3DMine软件建立了矿山采空区的三维可视化模型,以此为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对采空区的稳定性进行了模拟分析,结果表明:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号采空区对周围岩体的影响最大,Ⅰ号采空区上部地表位移较大,塑性区连通至地表,是矿体开采对地压影响最大的采空区。Ⅱ号采空区围岩上盘中部区域受拉应力影响较大,影响采空区的整体稳定性;Ⅰ号采空区与Ⅲ号采空区之间区域的岩体出现剪切破坏,Ⅲ号采空区顶板围岩稳定性较差。为保证安全生产,应尽快对采空区进行治理。     

坚硬顶板沿空掘巷煤柱宽度及支护技术研究

针对凤凰山矿15号煤层沿空巷道支护难题,结合现场地质生产条件,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,对15号煤合理煤柱宽度进行数值模拟研究,并进行巷道支护参数设计。研究表明：窄煤柱宽度在4—5m之间比较合理,同时以锚杆为基本支护,锚索作为加强支护的支护形式可有效保证巷道围岩稳定性,确保沿空巷道安全稳定。     

近距离煤层掘进工作面过采空区顶板支护技术研究

随着我省煤矿资源整合工作结束及矿井开采深度的增加,被整合的矿井绝大多数存在小煤窑私挖乱采的情况,为整合后的各生产系统规模化建设造成了很大的影响,特别是埋藏较浅的近距离煤层掘进工作面过采空区时,由于岩层稳定性变差,上覆采空区的岩体容易出现冒落状况,导致顶板矿压显现、支护困难、漏风等问题,为保障矿井安全生产,针对山西汾西矿业正帮煤矿东西回风大巷在掘进过程中遇原岩庄小煤窑采空区时上覆岩层移动规律及针对规律所采取的顶板支护技术措施进行了实践研究,设计了锚网索联合钢梁结合单体支柱为一体的支护技术。不仅如此,本文对此支护办法进行了进一步验证,在实际工程中测得了围岩位移量数据,发现联合支护办法效果明显,尤其是有利于控制工作面围岩位移。所以,此项支护技术在煤矿生产中能减少顶板事故的发生。     

坚硬顶板沿空掘巷煤柱宽度及支护技术研究

针对凤凰山矿15号煤层沿空巷道支护难题,结合现场地质生产条件,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,对15号煤合理煤柱宽度进行数值模拟研究,并进行巷道支护参数设计。研究表明:窄煤柱宽度在4～5m之间比较合理,同时以锚杆为基本支护,锚索作为加强支护的支护形式可有效保证巷道围岩稳定性,确保沿空巷道安全稳定。     

基于ANSYS的支护巷道围岩稳定性数值模拟研究

由于煤矿巷道的地质条件复杂多变,为了对井巷围岩的稳定性做出正确评价,借助ANSYS软件,对支护后采煤巷道进行数值模拟,通过对巷道围岩和围岩的混凝土喷层应力状态进行分析研究,来验证支护手段和支护参数是否具有合理性,从而对围岩稳定性做出正确的评价。     

深部采空区下大断面硐室围岩稳定机理与控制研究

矿井开采的规模在不断扩大,开采深度在不断增加,要求采区硐室（水泵房等硐室群）的尺寸加大且硐室位于采区下部高应力环境中,这些变化使得深部大断面硐室的布置及支护逐渐成为制约深部开采的瓶颈。针对这一问题,将大断面硐室布置在深部采空区下,避开围岩垂直应力集中区,采用锚杆索喷及锚杆索喷混凝土等联合支护方案。经研究实践表明,围岩变形量在可控范围内,支护效果显著,为矿井深部开采大断面硐室的布置与支护提供了新的思路与参考。     

煤矿充填开采技术研究

煤矿充填开采技术主要用于形成煤层采空区。采用现场勘探、室内试验、模拟试验等方法,将机械性能稳定,价格低廉的填料填入采空区,可满足正常采矿的需要,达到采矿安全,高效的目的。该技术的关键是检测,围岩的稳定性和控制方法,管理和安全高效的采矿工艺技术。上述方法实现了煤矿采空区煤层安全高效开采,为类似条件下的煤炭资源开采提供了经验。     

综采工作面坚硬顶板切顶卸压留巷应用研究

为提高8103综采工作面煤炭资源采收率并避免采面煤柱应力集中给下覆9#煤层回采影响，提出将切顶卸压留巷技术应用到8103运输巷留巷中，并进行工程应用。在8103运输巷留巷及运输巷与切眼交汇处，通过布置恒阻锚索并结合W钢带对顶板进行补强支护，达到降低顶板下沉量目的；留段段与采空区顶板用切顶卸压钻孔切缝，降低采空区顶板垮落给留巷段顶板影响；挡矸支架避采空区矸石进入到留巷段内。现场应用后，留巷段围岩变形量较小，顶板及巷帮变形控制在100 mm、38 mm以内，取得较好留巷效果。     

围岩松动圈机理在煤巷支护效果判定中的应用

巷道开挖后,表层围岩打破了三向应力平衡状态,环向应力集中,随位移的发生与发展、破坏逐渐向深处扩展,遭到破坏的部分岩石形成了围岩松动圈。为了保持巷道的稳定性,大都采用锚杆、锚索和注浆联合支护方案,锚杆支护很难直接辨识出其初期设计是否合理。因此,对巷道进行矿压与支护监测,监测围岩应力重新分布过程中围岩变形破坏情况、应力分布状态以及支护体受力等是十分必要的。经过对所测得的数据的科学分析可以及时发现异常、有助于采取措施,保证生产,同时也为修改完善设计提供数据支持,对围岩松动圈范围的监测和分析可以从理论和实践上判定巷道支护的效果。     

近距离煤层掘进工作面过采空区支护技术研究

随着社会的发展,煤炭资源在我国能源发展中逐渐占据着重要的影响地位。煤矿市场的发展也越来越显著,为保障煤矿产业的工作安全要对煤矿企业开展适宜的过采空区支护技术。为确保近距离煤矿群开采的科学性和合理性,要根据煤矿的实际情况对开采方法进行制定并不断进行优化和完善。现阶段,我国对近距离煤矿群进行开采所选用的开采方式是下形式,由于下形式开采方式的特殊性,在实际应用中容易对煤矿顶板造成破坏。同时,下形式开采方式还会受巷道上层的影响,加剧了煤矿开采环境的恶劣性和复杂性。由此可见,为保障煤矿开采的安全指数,就要在采取下形式开采方式的同时保障巷道围岩的稳定指数。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对近距离煤层掘进工作面过采空区支护技术研究提出了一些建议,仅供参考。     

近距离采空区下无煤柱连续开采技术的研究与应用

基于近距离采空区下无煤柱连续开采过程中顶板垮落、初次来压及周期来压对工作面巷道的影响,分析回采上覆煤层后底板岩层移动变化规律,研究近距离采空区下巷道集约化布置沿空留巷方式,总结近距离采空区下沿空留巷围岩矿压变化规律,合理选择沿空留巷巷道支护形式,探索并实践近距离采空区下无煤柱连续开采技术,解放了近距离采空区下采区区段及其他保护煤柱资源,本质上做到了采区的集约集中化高效开采及资源高效利用,具有推广应用价值。     

采动影响下底层巷道位置优化布置及支护研究

对神华五虎山煤矿近距离煤层群中,上部煤层开采后,围岩应力重新分布对下伏煤层回采巷道布置的影响进行数值模拟,对比不同方案优缺点及围岩应力,结合矿山实际情况,确定巷道的最佳布置位置,并得到了现场监测数据的验证。     

原相煤矿深部煤层巷道掘进迎头应力演化规律与优化措施研究

针对原相煤矿深部煤层巷道掘进工作面迎头应力集中问题,采用理论分析与数值模拟研究了巷道掘进迎头应力分布特征及演化规律,迎头应力分布呈现卸压区-集中区-原岩区,超前支承应力位于迎头前3m,集中范围为14m。在此基础提出了钻孔卸压应力优化措施并模拟了钻孔卸压后围岩应力和塑性区的状态,数值模拟结果表明卸压钻孔的应力和塑性破坏范围相互连通,形成有效的卸压区,现场实践后掘进速度明显提高,围岩变形程度缓解。