保护煤柱内巷道变形规律探讨

多年来,保护煤柱范围内的巷道严重变形问题一直影响着煤矿安全生产。通过对1条处于保护煤柱范围内的水平运输大巷变形规律的分析,得到了一些认识和结论,对于科学制定变形大巷维修方案具有一定意义,同时对井巷各类保护煤柱的合理留设以及松软岩层巷道设计具有一定参考价值。     

近距离煤层开采分组集中大巷稳定性数值模拟分析

针对西北地区某矿近距离煤层开采分组集中大巷稳定性问题,建立了近距离煤层开采分组集中大巷稳定性数值计算模型,分析了近距离煤层开采后顶板位移、顶板应力、围岩应力演化规律、锚杆（索）预应力场以及裂隙场演化规律。结果表明：（1）近距离煤层开采之后,大巷煤柱两侧的顶板发生断裂垮落,距离大巷煤柱越远,顶板下沉量越大;(2)随着近距离煤层开采,大巷之间保护煤柱的集中应力逐渐消失,工作面两侧大巷保护煤柱中出现10 MPa的应力集中现象,应力降低区范围大大增加,应力转移到左右工作面大巷保护煤柱中;（3）随着煤层开采,大巷围岩在地应力场与锚杆（索）预应力场的叠加场影响最小主应力的压应力逐渐增加,并在巷道周围形成了一个闭合连续的压应力带,其范围不断增大,最小主应力值逐渐减小,且下层煤的开采使上层煤的大巷锚杆（索）所受的力增加;（5）下层煤的开采使得上层煤两侧工作面大巷保护煤柱的剪切破坏带深度增加,最大破坏深度增加14 m,下层煤的大巷只在两帮出现深度为2 m的剪切破坏区,而两侧工作面的大巷保护煤柱出现10 m的剪切破坏。     

保护煤柱内巷道变形规律探讨

多年来,保护煤柱范围内的巷道严重变形问题一直影响着煤矿安全生产。通过对1条处于保护煤柱范围内的水平运输大巷变形规律的分析,得到了一些认识和结论,对于科学制定变形大巷维修方案具有一定意义,同时对井巷各类保护煤柱的合理留设以及松软岩层巷道设计具有一定参考价值。     

保护煤柱内巷道变形规律探讨

多年来,保护煤柱范围内的巷道严重变形问题一直影响着煤矿安全生产.通过对1条处于保护煤柱范围内的水平运输大巷变形规律的分析,得到了一些认识和结论,对于科学制定变形大巷维修方案具有一定意义,同时对井巷各类保护煤柱的合理留设以及松软岩层巷道设计具有一定参考价值.     

顶板大巷护巷煤柱尺寸数值模拟研究

某矿顶板大巷与回采工作面平行布置,为确定合理煤柱尺寸,测试了地质力学参数,数值模拟了回采工作面与顶板大巷不同煤柱尺寸下应力分布特征。确定煤柱宽度为90 m,进行了现场试验,矿压监测结果表明巷道变形量很小,基本不受回采工作面采动影响。     

深部大巷静载荷估算与冲击危险性评价研究

通过分析深部大巷临界冲击载荷与围岩强度的关系，建立了深部大巷巷间煤柱、停采保护煤柱力学模型用于静载荷估算，提出了基于深部大巷静载荷与围岩强度的冲击危险性评价方法及分级指标，研究成果在矿区深部大巷冲击危险性评价得到了实际应用。     

大巷煤柱回收工作面覆岩破坏及应力演化规律研究

以赵家梁煤矿大巷煤柱回收为研究背景，用物理相似模拟实验和现场监测等方法，对大巷煤柱回收工作面覆岩破坏及应力演化规律进行研究。结果表明：3101工作面采空后，靠采空区侧保护煤柱应力峰值为5.12 MPa，距采空区7 m;3102工作面采空后，靠采空区侧保护煤柱应力峰值为5.2 MPa，距采空区8.5 m；大巷煤柱回收工作面回采完成后，保护煤柱上方应力分布呈马鞍形，两侧采空对大巷煤柱回收工作面影响较小。现场实测数据与物理相似模拟实验所得数据相符，验证了相似模拟实验用于类似问题研究的可行性。     

大巷保安煤柱合理宽度设计优化

晶鑫煤业股份有限公司武甲煤矿首采3101工作面设计留设大巷保护煤柱宽度为65m,根据工作面回采期间顶板来压情况预计煤柱宽度设计过于保守。通过理论分析、数值模拟等方法确定合理的煤柱宽度应为44m左右,在实际生产中将煤柱宽度定为45m,通过现场观测效果较好。     

软岩大巷合理保护煤柱留设宽度的探讨

为了确定卧龙湖煤矿南翼大巷的合理保护煤柱宽度,基于满足保护煤柱稳定性及采场端部岩体破坏区理论,探讨了保护煤柱的合理宽度,并采用数值模拟对不同的留设煤柱宽度进行了应力场的比较分析.结果表明:保护煤柱宽度留设100m时,对于保持大巷的稳定性较为合适,另外,在工作面收作前,南翼轨道大巷还应该加固其帮部和底板.     

大巷煤柱工作面设计方案优化

结合极限平衡理论,计算选取沿空掘巷窄煤柱最小宽度,尽可能增加工作面宽度,提高资源采出率;同时利用八盘区既有大巷形成大巷煤柱工作面各生产系统。选择合理的空巷支护方案,保证采煤工作面顺利回采,确保安全生产。     

浅谈晚年矿井大巷煤柱采区的巷道布置

文章根据井陉三矿大巷煤柱采区状况及原生产大巷所处的层位，阐述了将采区的运输、轨道下山布置于采空区内，不仅巷道压力小，易于维护，还提高了采区回收率，并对巷道层位选择和距实体煤距离的确定作了介绍。     

留设窄煤柱维护大巷技术

针对薄煤层开采中,沿煤层开掘的巷道留煤柱护巷造成大量的煤炭储量浪费问题,提出留设窄煤柱维护大巷技术,巷道采用锚喷网支护,延长了矿井服务年限和提高了矿井整体效益,可在类似条件下推广应用.     

榆树坡矿辅运大巷围岩破坏机理及加固技术应用研究

榆树坡煤矿1201首采工作面回采后,其2号煤层辅运大巷对应区段围岩出现明显的失稳变形,影响煤矿正常的安全生产。为避免在1203工作面回采后出现类似情况,通过理论分析及数值模拟方法研究得知1201工作面停采线与辅运大巷间煤柱宽度过小,并确定最佳的煤柱宽度为120 m,根据辅运大巷围岩破坏特征,设计采用让压锚索和注浆锚杆对辅运大巷围岩进行加固,并设计了具体的加固参数。在1203工作面回采完毕后对加固段围岩位移情况进行为期200 d的监测,结果表明:1203工作面回采完毕后,辅运大巷底板底鼓量稳定在160 mm,两帮移进量稳定在76 mm左右,顶板下沉量稳定在54 mm左右,围岩整体稳定性很好。     

同忻煤矿三盘区回风大巷保护煤柱宽度设计分析

煤柱宽度是保护煤柱设计的最重要参数,直接涉及到煤炭回收率和能否有效保护巷道两个矛盾体。文章以山西同忻煤矿三盘区回风大巷保护煤柱留设为例,通过理论计算方法确定当保护煤柱为80m时,煤柱所能承受应力强度大于平均应力,利用FLAC3D技术对三个不同煤柱宽度(60m、70m、80m)进行了模拟分析,得到80m宽最为合理。     

小煤柱大巷切顶卸压试验研究

针对赵庄二号井2103大巷保护煤柱宽度大、变形严重的问题,选取190m试验段,进行了切顶高度设计、钻孔设计、装药设计等,进行了现场爆破切顶试验和效果考察。结果表明:切顶卸压为减小煤柱宽度、维护大巷稳定的有效途径;确定切顶高度40m,倾斜钻孔长度41.5m,钻孔间距2m;2303工作面停采后,30d内巷道变形基本结束,两帮累计移近量220mm,顶板下沉量50mm,与前期不切顶段对比,巷道变形量减小80%以上,煤柱宽度减小70%,效果显著。     

采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理及防控研究

针对煤层大巷冲击地压频发的实际问题,采用数值模拟、现场实测、监测分析等方法,对采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理开展研究,并提出了防治方法。结果表明,坚硬顶板下特厚煤层开采,单采空区超前应力影响范围约为180 m,同侧双采空区叠加应力影响范围约为240 m,且双采空区叠加影响程度明显大于单采空区。工作面末采期间,受到双采空区叠加影响,煤层大巷区微震能量和频次均呈指数型升高,尤其是当工作面至煤层大巷的距离小于180 m后,升高幅度迅速增大,每15 d释放的能量总和为前15 d的43倍。相邻采空区上覆坚硬顶板形成的悬臂、巷道交叉密集是煤层大巷区静载荷的源头,而回采期间产生的扰动效应以及坚硬顶板突然垮断是煤层大巷区动载荷的源头;由上述因素产生的静、动载荷及其之间的“互馈”效应是导致采动影响下煤层大巷区冲击地压发生的显在原因。而采动影响下煤层大巷围岩内复杂力学系统基本机制的不稳定性,及其对周边环境扰动的敏感性,是其冲击显现的潜在原因。由此,将保护煤柱宽度优化、顶板深孔预裂爆破与煤层解危等方法相结合,开展有针对性的协同防控。现场实践表明,协同防控效果较好,尤其是优化保护煤柱宽度,使其大于双采空区叠...     

深部厚煤层开采底板大巷保护煤柱尺寸研究

以丁集矿1282(3)工作面现场地质开采条件为基础,通过理论分析和现场观测,研究了深部厚煤层开采采动影响范围,提出了丁集矿西一13-1采区合理的保护煤柱留设尺寸,并为类似条件下工作面开采提供一定的参考。研究表明:1282(3)工作面采动影响范围为180 m左右,西一13-1轨道大巷为采动敏感型巷道,西一13-1采区工作面留设180 m左右的保护煤柱较为合理。     

我国煤矿整体失稳型冲击地压类型、发生机理及防治

整体失稳型冲击地压是近年我国深部煤矿开采过程中发生的一种新的冲击地压类型,其释放能量和破坏性远大于常见的局部冲击地压。采用现场调查、理论分析、现场监测等方法,对我国煤矿3起典型整体失稳型冲击地压事故的工程特征和冲击显现特征进行分析,将当前我国整体失稳型冲击地压分为孤岛工作面整体失稳型冲击地压、大巷煤柱整体失稳型冲击地压和底煤整体滑移失稳型冲击地压3类。分别建立了3类整体失稳型冲击地压发生机理的力学模型,提出了3类整体失稳型冲击危险的评估方法和防治对策,揭示了3类整体失稳型冲击地压的发生机理。其中孤岛工作面整体失稳型冲击地压的发生机理为孤岛工作面上覆岩层自重和两侧采空区转移载荷叠加形成的总应力超过了孤岛工作面整体承载能力时,孤岛工作面中部弹性整体失稳破坏诱发冲击地压灾害;底煤整体滑移失稳型冲击地压发生机理为工作面超前支承压力超过底煤发生冲击和滑移的临界应力时,底煤冲击和滑移同时发生,形成底煤整体滑移失稳型冲击地压;大巷煤柱整体失稳型冲击地压发生机理为大巷煤柱在自重应力、构造应力和巷道开挖、卸压转移应力等叠加作用下应力高度集中,当应力集中程度超过煤柱整体承载能力时,煤柱中部弹性核发生整体失...     

深井精品大巷工程创建技术研究

文章通过对深井大巷的工程特点进行分析、总结,通过对冀中能源股份公司邢东矿大巷积极整修、综合优化,将该矿-760 m轨道大巷这一深井困难大巷创建成省内一流精品工程。     

孤岛煤柱内采动作用下大巷围岩变形机理与控制技术

针对王庄煤矿孤岛煤柱内630运输大巷围岩变形量大、维护难度大的问题,着重分析了工作面动压、孤岛煤柱宽度、巷道支护技术等因素对围岩稳定性的影响,揭示了孤岛煤柱内支承应力呈“前期高强高速扩张、中期稳势缓慢增压、后期持续高强作用”的演化规律,阐明了该类巷道具有来压不均匀、采动帮塑性区向深部扩展诱发顶板失稳的特征.提出了壁后充填碹体增大围岩径向约束力、浅部注浆限制深部围岩位移、锚杆支护调动围岩自承能力的控制技术.现场观测结果表明,630运输大巷经历两侧采空影响后,最大表面位移约64 mm,控制效果良好.