赵家寨矿新近系含水层下综放开采安全煤岩柱留设研究

为解决赵家寨矿新近系砂砾石层含水层下安全煤岩柱合理留设问题,对该矿12采区松散层地质和水文条件进行评价,根据评价结果,12采区工作面需要留设防水煤岩柱。结合UDEC软件数值模拟煤层开采时裂缝带发育高度,择优选取综放开采公式预计导水裂缝带高度,采用"最小有效隔水厚度法"选取保护层厚度;最终计算出防水煤岩柱留设高度。研究结果表明:12205工作面需要留设95.42m高防水煤岩柱,12211工作面需要留设112.93m高防水煤岩柱,12201工作面需要留设86.56m高防水煤岩柱。2015年5月12211工作面试采成功,验证了防水煤岩柱留设的安全性。     

基于“两带”实测提高松散层下开采上限的研究

为满足含水层下安全采煤以及对于保水开采的要求,需要实测导水裂缝带及冒落带的高度,留设合理的防水煤岩柱,解放水下压煤。在金庄煤矿8201工作面推进60 d后施工2个钻孔漏失液观测孔,采取经验类比法及数值模拟与实测数据进行比较,测得导水裂缝带高度为70 m,冒落带高度为33 m。规程公式对于该矿结果偏小,而统一公式偏大误差为57%。根据不同采煤方法对"两带"发育高度的影响,设计开采方案及计算防水防砂煤岩柱的合理留设尺寸。     

五沟煤矿矸石充填开采提高回采上限可行性研究

五沟煤矿第四含水砂层严重威胁着10煤层的开采,为了保证矿井安全开采,需留设较大的防水砂安全煤岩柱,但由此造成煤炭资源的极大损失。基于提高煤炭采出率,研究了运用综合机械化充填采煤技术提高水体下采煤回采上限的可行性。根据等价采高模型理论,计算了充填开采"两带"的发育高度和防水安全煤岩柱留设高度。研究表明,综采充填技术实现了采空区完全充填,有效地控制了上覆岩层的下沉破坏,减小了导水裂隙带发育高度,提高回采上限30 m以上,开采提高至-260 m水平,对于五沟煤矿及皖北矿区类似条件下采煤具有重要现实意义。     

程庄煤矿9305工作面水体下安全开采可行性研究

程庄煤矿范围内地表河流较为发育,水体下压煤情况较为严重,对矿井的正常生产衔接造成很大影响,对水体下采煤涉及的顶板覆岩开采的破环规律、顶板隔水层厚度、最大导水裂隙带理论发育高度、地表裂缝预计发育深度以及防水安全煤岩柱留设等关键技术进行了分析研究,为程庄煤矿9035工作面水体下采煤的安全合理性提供科学依据,研究成果对程庄煤矿条件类似矿井水体下采煤具有借鉴作用。     

董家河煤矿县西河下安全开采多因素分析

综合分析董家河煤矿水文地质条件后,判断出22509工作面开采受到地表县西河和煤层底板奥灰水的威胁;通过分析22509工作面开采后覆岩破坏一般规律,结合地质资料和经验公式,计算出22509工作面“两带”高度,垮落带发育最大高度20.26 m,导水裂缝带发育最大高度79.92 m;结合矿井充水规律,依据“大井法”对22509工作面生产期间的涌水量进行预计,得出最大涌水量为47.7 m³/h;根据工作面防水安全煤岩柱留设要求,推导出防水安全煤岩柱最小高度111.63 m,由于22509工作面范围内基岩柱厚度介于321.40～371.77 m,远大于《规程》要求的防水安全煤岩柱最小尺寸,因此22509工作面满足县西河下5号煤层安全开采的防水安全煤岩柱留设要求,同时提出了22509工作面生产期间需密切关注煤层底板奥灰水,有效指导了22509工作面的安全生产。     

祁东煤矿6130工作面“两带”发育高度的探测研究

针对祁东煤矿部分工作面开采过程中顶板"两带"高度异常发育的情况,通过理论与地面钻孔探测的方法,对6130工作面采后顶板导水裂隙高度进行了工程探测,得出6130工作面在采高1.9 m的条件下,冒落带高度达5～6倍采高,导水裂隙带高度达18～20倍采高,研究采动覆岩"两带"的发育规律,可为含水松散层下合理煤岩柱的留设及压架突水灾害的防治提供参考。     

某矿导水裂隙带高度的确定

裂隙带高度直接影响矿井的生产安全,是防水岩柱设计和水体下开采时最重要的数据。某矿井为确定5号煤开采后的顶板裂隙带发育高度,采用了《"三下"规程》中记载的公式计算了裂隙带的发育高度,计算最大裂隙带高度为45.2 m;应用UDEC数值模拟对裂隙高度进行了模拟,模拟裂隙带最大高度45 m;对试采工作面的裂隙带发育高度进行了实测,实测裂隙带高度为48.7 m。综合分析以上结果,得出该矿5号煤开采后的顶板裂隙带高度选择48.7 m。     

急斜煤层防水煤岩柱的失稳及留设

基于龙湖煤矿的水文地质条件,采用数值计算和相似模拟相结合的方法,研究了在不同煤厚和煤柱宽度时,防水煤岩柱的稳定性和失效形式,结果表明:采厚增加,导水裂隙的发育高度显著增大,裂采比增大;大煤柱不能明显降低导水裂隙的发育高度和煤柱塑性破坏宽度;防水失效主要有煤柱的塑性破坏和导水裂隙导通上部含水层两种形式;薄煤层防水煤岩柱留设应重点防止煤柱的塑性破坏,而厚煤层则应考虑导水裂隙的贯通情况.     

河流下综放开采覆岩导水裂隙带高度研究

五阳煤矿7806工作面位于浊漳河西源正下方,沿浊漳河流向的反方向推进,一旦开采引起的导水裂缝带波及到地表水体将会给矿井带来灾难性的打击,为了保证矿井生产的安全,必须进行河流下采煤的可行性研究.通过数值模拟的手段研究了该工作面地质条件下的导水裂隙带发育高度,并利用该矿七三采区3#煤层导水裂隙带最大高度的经验公式计算导水裂隙带高度.研究结果表明该工作面最小采深大于防水安全煤岩柱高度,工作面在浊漳河下进行开采是安全可行的.     

关于大明煤矿开采1602工作面探放水的论证

本文根据现场的实际情况,结合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》和《矿井水文地质规程》中的规定,对铁法煤业（集团）有限责任公司大明煤矿-410水平西翼东1602综采设计工作面回采后上幅围岩破坏程度进行了研究。通过计算回采后的导水裂隙带高度、防水安全煤岩柱厚度、实际隔水岩柱厚度等,对上幅12层煤采空区积水是否进行探放的技术可行性和安全性进行了论证。     

Fully Mechanized Top Coal Caving Mining Analysis in Xiagou Mine Under Jinghe River and Qravei Aquifer

为解决下沟煤矿泾河区域地表泾河和巨厚白垩系砂砾岩含水层双重水体威胁下安全采煤的问题,通过采用统计分析、经验类比的方法,研究了泾河区域覆岩结构特征、覆岩破坏高度及防水安全煤岩柱留设宽度。研究结果表明：下沟煤矿覆岩类型为中硬偏软弱类型,泾河区域选择16倍的裂高采高比预计导水裂缝带的高度,保护层厚度按3倍综放开采高度选取是适宜的。得出防水安全煤岩柱厚度按照19倍采高进行留设,大部分区域能够满足留设防水安全煤岩柱的条件,通过设计合理的开采高度,可以满足泾河区域水体下综放开采。     

下沟煤矿泾河及砂砾岩含水层下综放开采分析

为解决下沟煤矿泾河区域地表泾河和巨厚白垩系砂砾岩含水层双重水体威胁下安全采煤的问题,通过采用统计分析、经验类比的方法,研究了泾河区域覆岩结构特征、覆岩破坏高度及防水安全煤岩柱留设宽度。研究结果表明:下沟煤矿覆岩类型为中硬偏软弱类型,泾河区域选择16倍的裂高采高比预计导水裂缝带的高度,保护层厚度按3倍综放开采高度选取是适宜的。得出防水安全煤岩柱厚度按照19倍采高进行留设,大部分区域能够满足留设防水安全煤岩柱的条件,通过设计合理的开采高度,可以满足泾河区域水体下综放开采。     

不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究

开采煤层与富含水的第四系呈角度不整合接触。煤层开采时,为防止覆岩导水裂隙带在侧面与第四系连通,需留设一定宽度的横向防水煤柱。用数值模拟方法对防水煤柱留设宽度取经验值时,导水裂隙带的发育特征进行了分析。数值结果表明,经验值留设宽度下,导水裂隙带已经在侧面方向与不整合面接触。假设工作面两侧导水裂隙带的形状为半圆弧,对竖向防水煤柱的经验公式进行修正,提出横向防水煤柱留设宽度的计算公式,为不整合地层下开采横向防水煤柱的留设提供了依据。在计算出的横向防水煤柱留设宽度下,通过控制工作面宽度,使导水裂隙带在竖直方向上不与第四系连通。     

垮落顶板下膏体充填开采二分层方案探讨

太平井田六南02一分层煤层采用垮落法开采完毕,为控制二分层开采引起一分层采后的导水裂隙高度继续发育,二分层拟采用膏体充填开采。通过对02二分层工作面区域水文地质及工程地质条件分析,引入"等效采厚"概念,对比公式计算及预测数据,选取了接近实际的导水裂隙带发育高度,确定了合理的防水安全煤岩柱尺寸。六南02二分层工作面现已安全回采结束。     

厚松散冲积层下防水煤柱的留设方法

为了合理确定厚冲积层下开采时防水煤岩柱的高度,以开滦钱家营矿业公司八采区2871西工作面为例,对松散冲积层厚度与防水安全煤岩柱高度的关系进行了综合分析,定义了"松散含水层透水系数"的概念,提出了厚松散层条件下的防水安全煤岩柱留设方法。该方法的应用使2871西工作面防水煤柱降低约13.0m,实现了煤柱的合理留设。     

高承压松散含水体"下渗带"形成机理及应用验证

在调查分析潘集矿区按"规程"留设足够高防水煤岩柱和数个综采工作面出水实际资料的基础上,首次提出高承压松散含水层水体下存在"下渗带"的概念,并分析了"下渗带"的形成机理、影响因素;将"下渗带"与导水裂隙带结合,分析了高承压松散含水层下,按"规程"留设足够防水煤岩柱的综采工作面顶板充水的原因.     

老空水防隔水煤（岩）柱留设探讨

在矿井边界进行煤层开采时,所留设的矿井边界防隔水煤岩柱能否抵抗由于老空区积水而逐渐增大的静水压力成为了疑问,针对矿井边界合理煤柱宽度问题,本文探讨了矿井边界防隔水煤岩柱在矿山压力作用下的不同物性状态,结合内应力场理论,分别考虑了老空水从煤层方向和导水裂隙带上限岩柱方向上发生突水的可能,认为留设的煤柱宽度应该既能抵抗老空水从煤层方向突水,也能防止老空水从煤柱上方岩柱侵入另一侧工作面顶板。     

大采高工作面顶水开采技术

针对第四系松散含水层下5.5 m大采高工作面顶水开采过程中水害防治问题,分析表明顶板砂岩水是工作面的主要充水水源,计算出导水裂隙带发育高度最大为56.9 m,防砂煤岩柱高度为42.36 m,防水煤岩柱高度为67.9 m;提出了煤水分运和分区域限高顶水开采技术以及"探放水+局部封堵+分段排水"顶板防治水技术,保证了工作面安全生产。该研究成果可为大采高工作面顶水开采提供借鉴。     

薄基岩风氧化带附近防水煤岩柱的合理留设

为了合理确定鲁西煤矿的开采上限,依据已有的钻孔资料以及水文地质补充勘探资料,对第四系下部隔水层情况、基岩厚度、基岩岩石力学参数、基岩风氧化带等条件进行综合分析,然后对比鲁西煤矿实测资料、“三下”规程经验公式以及兴隆庄矿薄基岩条件下的经验公式分别得出的导水裂缝带发育高度,确定应用“三下”规程中的经验公式预计3111_II工作面开采后覆岩裂缝带发育高度,选取覆岩岩性为“中硬”,取中误差为0。结果表明：利用该方法确定3煤分叉区只开采下分层,留设防水安全煤岩柱高度为38 m,3煤合并区按照2个分层开采,留设的防水安全煤岩柱高度为49 m。     

南洺河下采煤安全性数值模拟分析

万年矿13901工作面位于南洺河水体下,为保障水体下煤炭安全开采,采用数值模拟方法对导水裂隙带高度和地表移动规律进行预计,并通过"规程"公式和拟合公式对模拟结果进行验证。在得出导水裂隙带高度、防水煤岩柱厚度的基础上,结合地表移动规律,对南洺河下安全开采进行分析。