倾斜煤层近距离下跨上山无煤柱开采技术

铁山南煤矿 2 1 2采区与 2 1 4采区 ,在倾向方向上下重叠达 40 0多 m,两者的垂直距离仅有 2 8～ 3 3 m。为了在不留或少留保护煤柱的情况下 ,达到确保上面采区轨道上山不发生破坏的目的 ,经过综合分析 ,理论建模 ,力学计算 ,求出最佳参数 ,然后进行现场试验 ,并对上山轨道的围岩变形和底板下沉情况 ,作了采前、采中、采后的观测。结果发现该技术方案可行 ,轨道上山围岩变形量和底板下沉量均很小 ,巷道安全状况良好 ,获得了可观的经济效果和显著的社会效益。     

上山近距离压覆倾斜煤层无煤柱开采技术

由于地质原因,铁山南煤矿212采区与214采区,在倾向方向上近距离重叠超过400m。为了在不留或少留保护煤柱的情况下,达到确保采区轨道上山不发生破坏的目的,经过综合分析、理论建模、力学计算,求出最佳参数,通过现场试验,在开采过程中,对轨道上山底板变形进行了观测,观测结果表明该技术方案可行,围岩变形量和底板下沉量均微小,巷道安全状况良好,获得了可观的经济效益。     

多煤层采区上山与煤柱之间的关系

根据平煤集团八矿多煤层开采地质条件，实测了各煤层移动支承压力显现，以及固定支承压力显现，指出巷道围岩有效载荷系数升高是底板巷道变形破坏的主要原因；研究了两侧采空时采区上山合理柱宽度，以及采区内不同煤组上山的布置问题，研究成晨对深部开采多煤层采区上山布置具有指导作用。     

下保护层开采条件下上覆巷道变形规律研究

为了研究下保护层开采对上覆巷道的影响,以郭庄矿布置在3号煤层中的六西北二运输巷为研究对象,对其围岩变形破坏进行实测研究,结果表明:在下保护层开采的条件下,六西北二运输巷受到了其下方保护层9号煤层采动影响,根据巷道受影响的程度不同可分为初始采动影响区、采动影响剧烈区、采后影响区;巷道表面变形和围岩深部变形规律一致,最大变形速度区域位于工作面后方13—20 m;巷道底板破坏深度为7~8 m,且随着底板深度的减小,破坏程度加重;受影响的上覆巷道下沉量较大,累计下沉量1.1~1.4 m,此结论为相似条件下上覆巷道支护和加固提供科学依据。     

底板跨采巷道锚网索支护效果分析

通过对Ⅱ28采区运输上山的顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,得出底板跨采条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律;结果表明,围岩变形主要发生在上方跨采工作面采动影响剧烈阶段,尤其是对于裂隙比较发育的岩体,合理的支护可控制围岩的变形量,保证巷道的断面满足生产要求。     

底板跨采巷道锚网索支护效果分析

通过对Ⅱ28采区运输上山的顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,得出底板跨采条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律;结果表明,围岩变形主要发生在上方跨采工作面采动影响剧烈阶段,尤其是对于裂隙比较发育的岩体,合理的支护可控制围岩的变形量,保证巷道的断面满足生产要求。     

焦家寨矿深井高地应力切顶护大巷关键技术研究

为解决焦家寨矿221采区巷道在采动影响下失稳破坏的问题,以该采区22116综放工作面为工程背景,通过理论分析、工程类比、现场监测等手段进行切顶卸压护巷技术的研究和实践。研究结果表明,工作面适用爆破预裂切顶技术,爆破切顶位置设置在停采线后方20 m处较合理,此次切顶目标岩层为9.68 m的粗粒砂岩主关键层,切顶后轨道上山在采动影响下围岩变形量增幅很小,保护了采区巷道。     

深井跨采底板巷道的矿压显现

本文对王营矿跨采１１１采区上山的矿压显现进行了分析，指出了底板最大主应力及其方向的变化对巷道的影响，并根据底板巷道开始发生采动影响的极限距离，定量给出了底板应力分布的边界范围。     

保护层卸压开采两煤层终采线合理位置确定

为了研究保护层开采过程中围岩应力分布演化及其对前方底板巷的动态影响规律,基于采动支承压力在煤层前方及底板内的演化规律,运用FLAC^2D模拟分析了淮南矿区11煤作为13煤下保护层开采过程中在不同煤柱宽度下的采场围岩应力分布特点,并进行了巷道围岩变形监测。结果表明：下保护层开采过程中,留110m煤柱可以减弱采动对前方底板巷道的影响,当开采上方解放层时,应避免两煤层终采线留设在同一位置,错距为30—50m,可以减少采动应力叠加影响。     

极近距离跨采工作面合理布置及巷道支护技术

针对某矿22103工作面即将通过-413水平大巷顶板这一工程实际问题,为实现连续开采,决定采用跨采法通过底板巷道。采用理论分析的方法,估算出工作面与巷道的最小安全岩柱厚度为5.9 m。根据估算结果、底板大巷钻孔参数及工作面与底板巷道的空间位置关系,留设直角梯形状保护煤柱。跨采期间,按照大巷可能受到的采动影响,对底板巷道进行分段支护,并在巷道内设置监测点进行观察。结果表明:跨采阶段2条底板大巷围岩变形规律一致,不同分段处围岩变形量有差异,基本呈由中部向两端逐步递减趋势。顶板最大下沉量112 mm,巷道两帮最大移近量91 mm,均在可控范围内。     

掘进顺序对充填巷采煤柱稳定性的影响研究

为了研究掘进顺序对充填巷采煤柱稳定性的影响,以济宁三号煤矿十八采区矸石充填巷采工程为背景,根据掘进巷道时邻近巷道的充填数目建立了3种数值计算方案,应用FLAC2D平台综合分析了3种方案巷道围岩应力、变形、破坏规律及流变特性,得到了巷道围岩垂直应力峰值、剪应力峰值、顶板下沉量及两帮移近量随煤柱宽度的变化规律,和巷道顶板下沉量及两帮移近量随时间的变化规律,可为充填巷采工程设计和研究提供参考。     

工作面切顶沿空留巷围岩变形规律研究

根据百良煤矿505综采工作面沿空留巷80 m进行现场围岩变形量观测,测得了在工作面推采前和推采后围岩的变化量,采用灰色理论对同一测点的顶板、底板和两帮的围岩移动进行了数据拟合优化。     

深部矿井下山采区底板巷道跨采技术研究

针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面采动影响,是采区回风下山巷道围岩变形失稳破坏严重的主要原因。跨采前巷道底板应力场呈"泡形"分布规律,巷道围岩最大应力集中系数为2～3;跨采后底板巷道围岩应力恢复到原岩应力。跨采期间底板巷道围岩移近量为底板巷道与跨采工作面水平距离L的单调递增函数。研究结论对于实现采煤工作面安全跨采提供了技术支撑。     

大采深厚煤层条带开采覆岩及煤柱移动变形规律研究

分析了大采深厚煤层条带开采的采动覆岩与地表移动变形机制,结合鹤壁九矿二五采区条带开采实例,通过相似材料试验模拟,揭示了大采深厚煤层条带开采上覆岩层的破坏过程及移动变形规律,研究了煤柱压缩量和地表下沉系数的影响因素及其变化规律。     

许疃煤矿采区上山保护煤柱留设尺寸研究

以淮北矿业集团许疃煤矿为例,为确定采区上山保护煤柱合理的宽度,利用FLAC3D5.0软件对回采引起的上山巷道支承压力变化、上山巷道变形等进行了数值模拟研究,分析了上山巷道受采动影响情况,最终确定了82采区回风上山巷道的保护煤柱宽度应为60~65 m,并且取得了良好的工程实践效果。     

厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究

厚煤层放顶煤开采实践中,区段煤柱留设宽度与巷道围岩的稳定性相关性极大,区段煤柱留设较小时巷道围岩稳定性较差,受回采影响易发生巷帮外挤、顶板冒落等事故,而煤柱宽度留设过大则造成资源极大浪费。以高河煤矿西一盘区为工程背景,理论分析了巷道围岩变形大的原因,采用数值模拟的方法研究了采空区侧向的应力分布特征、位移变形规律、破坏特征。现场监测数据表明,工作面超前90 m范围外围岩变形缓慢,巷道顶底板及两帮最大变形量均小于50 mm,超前工作面90 m的影响范围内,巷道受到超前集中应力影响而变形剧烈;巷道顶、底板移近量最大为848 mm,两帮移近量最大为583 mm,区段煤柱优化后,巷道变形较优化前有了显著的降低,巷道顶、底板移近量降低了43.76%,两帮移近量降低了35.93%,综合考虑资源回收、巷道稳定性、次生灾害控制等因素,确定厚煤层综放工作面区段煤柱宽度为32 m。     

近距离煤层上行综合机械化开采实践

通过对231采区3—2煤层上部可采煤层受采动影响的探、掘、采实践,积累了掘进、回采期间煤层顶底板的管理经验,通过实施了钻孔探查和巷道探查,检查煤层底板下覆采空区的充实程度、采动影响、下沉变形量及采动裂隙情况、顶板离层状态等,形成巷道支护及回采顶板管理、通风管理等成型经验,修改了以往柱厚采厚比大于7．5方可上行开采的经验数值,安全、顺利地完成了231采区3—3煤层N3路的近距离累煤层上行综合机械化开采。     

大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律

合理缩减采区保护煤柱的留设尺寸是提高资源回采率的有效措施。为探究采动状态下缩小煤柱的采区巷道围岩的矿压显现规律,以黄陵二号煤矿原综采工作面35 m保护煤柱优化为17.5 m小煤柱的技术工程为例,通过对工作面推进过程中的辅运巷道顶底板与两帮的移进量、锚索的外露长度与载荷变化情况、煤柱内部的支承压力演化趋势进行全方位、多尺度的监测,对巷道围岩变形与采动应力进行了实测分析与研究。结果表明,工作面进入小煤柱区域1 300 m区段,除底鼓外未出现大的变形和强矿压显现;辅运巷受采动影响区域为超前工作面220 m至工作面推进后的350 m;辅运巷煤柱帮部深度13 m的位置为煤柱围岩应力最大集中区域;围岩变形与应力变化随着工作面的推进趋于稳定,初步判断辅运巷应力场与位移场的扩展达到相对均衡的稳定阶段。该研究为缩小煤柱留设宽度和优化巷道支护参数提供了理论依据。     

超高水材料袋式长壁充填开采覆岩控制技术研究与应用

系统分析了超高水材料袋式充填开采采场覆岩结构的特点,得出了工作面支架需控岩层范围及其变化特征,揭示了长壁充填开采“支架-围岩”关系,明确了提高充填率是超高水材料袋式充填开采覆岩下沉控制的关键因素。结合亨健矿2515工作面充填开采地质与开采技术条件,开发并实施了隔板布置优化、采空区埋管补注浆充填、离层区打钻补注浆充填等充填率保障技术与工艺。现场实测结果表明,超高水材料袋式充填开采工作面矿压显现缓和、采场围岩破裂范围较小且能有效控制地表下沉：① 工作面巷道顶底板最大移近量为258 mm,两帮最大移近量为183 mm,围岩变形较小;② 微震监测系统表明,2515工作面超前破裂范围为20~30 m,围岩破裂高（深）度为顶板以上40 m至底板以下10 m,1个月后（推进距离60 m左右）已充填区域微震事件逐渐消失;③ 地表最大下沉量为265 mm,实测下沉系数为0.06。     

不同煤柱宽度厚煤层沿空掘巷围岩变形研究

为探究不同煤柱宽度条件下厚煤层沿空掘巷围岩的变形特征,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了不同煤柱宽度条件下的沿空掘巷围岩变形数值计算模型.通过对数值模拟模型进行合理的参数选择及运行计算,详细分析了不同煤柱宽度条件下沿空掘巷的顶板下沉量、底板鼓起量、两帮变形量.结果 表明:随着煤柱宽度的增加,沿空巷道的顶板下沉量、底板...