采动影响下区段煤柱合理留设研究

区段煤柱合理留设是保证工作面顺利接续的关键。以王楼煤矿七采区为工程背景,通过理论分析和数值模拟,对单、双侧开挖采动影响下不同宽度区段煤柱稳定性进行对比研究。得出:侧向支承压力在2种采动影响下随煤柱宽度不同其变化趋势基本一致,但双侧采动时侧向支承压力更大;2种采动影响下,煤柱应力集中程度基本一致,且随煤柱宽度的增加而增加,单侧采动时煤柱正上方覆岩基本完整,双侧采动时煤柱宽度大于3.0m其正上方覆岩才趋于完整;综合考虑资源回收和巷道稳定性,确定3.0m小煤柱可以满足工作面正常开采要求。     

采动应力影响条件下护巷煤柱留设尺寸研究

为了优化煤柱尺寸及提高采出率,采用理论计算法和数值模拟法对腾晖煤矿合理煤柱宽度进行了研究。结合该矿2-204工作面的实际地质条件和开采条件,首先利用理论计算法得出护巷煤柱的合理留设尺寸,然后利用FLAC3D数值模拟软件分别模拟不同宽度的护巷煤柱,得出了相应的塑性区图和应力分布图。通过数值模拟与理论计算综合分析比较,确定当护巷煤柱宽度取27 m时,材料大巷稳定性相对较好,并且能够有效提高煤炭采出率,确保采动应力扰动下被保护的巷道不失稳,这对于矿井的安全生产和高产高效来讲至关重要。     

区段煤柱留设合理宽度FLAC3D数值模拟研究

本文以河北某矿6#煤实际开采情况为背景,通过采用FLAC~(3D)数值模拟方法对留设不同宽度区段煤柱时,煤柱内应力和位移分布、煤柱宽度与巷道围岩稳定性进行了分析,得出了工作面间需留设合理煤柱宽度范围,在此基础上,结合矿井实际情况,确定采用留设6m区段煤柱方案,并进行了工业性试验。通过观测发现随着工作面的不断回采,巷道围岩先后经历无采动影响阶段、采动影响阶段以及采动影响剧烈三个阶段,巷道围岩处于可控范围之内,满足生产要求,这与按经验需留设15m区段煤柱相比,减少了煤炭损失,提高了采出率,同时本文的研究对类似条件下区段护巷煤柱的留设具有指导和借鉴意义。     

曙光煤业大巷保安煤柱留设数值模拟研究

通过实验室围岩物理力学基本参数测试、现场地应力测试、数值模拟和现场工业性实验等方法,对采动影响下的专用行人大巷的围岩应力、位移演化规律进行了研究。研究结果表明,行人大巷加强支护能有效控制巷道受1202,1206工作面回采而产生的围岩变形;在行人大巷与1203工作面之间设置卸压巷,能有效转移因工作面回采而产生的行人大巷周围围岩应力集中区;卸压巷与1203工作面之间留设55m的保安煤柱宽度,使行人大巷围岩变形增加量控制在10%之内,并较1206工作面多采出近0.23Mt煤炭资源,保证了行人大巷的安全稳定,实现了较佳经济效益。     

基于数值模拟的矿井人为边界煤柱留设研究

为了合理确定矿井人为边界煤柱宽度,利用FLAC数值模拟技术,根据单一煤层开采和上下煤层重复开采条件以及不同开采顺序的情况进行了模拟,结果表明,煤层开采的应力分布、塑性区分布特征不同,边界煤柱所需留设宽度也不同,宽度达到40～50 m以上。重复采动条件比单一煤层开采条件所需的边界煤柱宽度大10 m左右。数值模拟结果与《煤矿防治水规定》中煤柱宽度不小于40 m的规定相吻合,且更加明确,更具实际指导意义。     

单侧采动影响下底板巷道煤柱合理留设宽度研究

根据许疃煤矿实际生产地质条件,通过理论分析、数值模拟、相似模拟,对受采动影响的底板上山巷道失稳力学机理、围岩应力分布、位移变形特征、塑性区演化规律进行了研究;确定了底板巷道与上部煤体进缘之间的合理水平距离(即单侧煤柱宽度);并建立了解决此类问题的研究方法.     

深部大采高工作面煤柱留设优化数值模拟研究

为缓解高产高效矿井采掘接续紧张局面,鄂尔多斯地区综采工作面多采用"两进一回"的巷道布置形式,辅运巷在回采结束后用作下一工作面的回风巷,两进风巷之间采用大煤柱护巷。但随着该地区采深600 m以上的深部矿井增多,冲击地压灾害问题逐渐显现,双巷大煤柱留设的弊端也暴露出来。针对此问题,以鄂尔多斯红庆河煤矿3-1101大采高综采工作面为例,对不同宽度煤柱留设的应力分布规律进行建模研究,提出了合理的煤柱留设宽度,为鄂尔多斯地区类似条件矿井的安全高效开采提供参考依据。     

采区煤柱受采动影响应力及破坏规律数值模拟研究

本文以经坊煤矿11#煤层首采工作面为背景,采用数值模拟的方法,对采区煤柱受采动影响的应力及破坏规律进行了研究。研究表明:单侧工作面开采后煤柱内应力呈单峰状分布,煤柱右侧4m区域内为塑性破坏区,煤柱右侧基本不受开采影响。两侧工作面回采后煤柱内应力呈对称双峰状分布,峰值应力达到40MPa,煤柱两帮塑性变形深度大约6m。煤柱在工作面开挖过程中,帮部围岩变形可分为变形缓慢增加、变形急剧增加、变形减速、变形稳定四个过程。其中变形急剧增加为煤柱主要变形增加阶段,是煤柱片帮事故的多发阶段。     

采动影响下煤柱巷道布置优化研究

为进一步研究厚煤层上区段工作面回采后巷道的布置层位和护巷煤柱的宽度,以山西省某矿6208运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法。在采动影响下,理论计算煤柱宽度的值为7 m并分析煤柱应力分布的特点。利用UDEC数值软件模拟分析不同煤柱宽度下,巷道分别沿煤层顶板、底板掘进布置时其顶底板、实体煤帮、煤柱帮以及巷道一侧煤柱内部的变形和应力分布规律;得出巷道层位不同,最优的煤柱宽度也不同。相比宽煤柱下,窄煤柱对煤柱巷道具有相当的稳定效果,更有利于煤炭资源的节约和回收。在可允许变形条件下,最终确定试验巷道沿煤层底板掘进,其护巷煤柱宽度为7 m,围岩控制效果良好。     

迎采动掘进巷道留设合理煤柱宽度研究

针对钱营孜煤矿W3_225工作面风巷迎采动掘进留设合理煤柱宽度的问题,通过理论计算、FLAC~(3D)软件模拟以及现场实测等研究方法进行研究。结果表明:煤矿钱营孜W3_225工作面风巷留设20 m煤柱,能够保证巷道的稳定性;同时可以提高采出率,降低资源浪费,增加企业效益。     

临城矿复杂条件下开采风井保护煤柱技术研究

介绍了复杂条件下临城矿风井煤柱开采技术方案的确立及实施。     

支撑煤柱合理尺寸的数值模拟

采用数值模拟方法对天隆集团公司三不拉采区支撑煤柱的变形规律进行分析,得出了该采区的合理支撑煤柱尺寸以及巷道锚杆支护参数,对设计和施工有参考作用。     

煤柱影响下被保护层开采应力演化特征数值模拟研究

为探究煤层群开采过程中,煤柱对被保护层开采应力演化特征的影响规律,以良村煤矿1801工作面为工程实际,应用FLAC3D应变-软化模型对煤柱影响下被保护层工作面开采时支承压力和三维应力的演化规律进行了数值模拟。研究结果表明：被保护层工作面除煤柱影响区之外整体处于卸压状态。支承压力演化规律与被保护层工作面开采进度紧密相关。当工作面推进位置处于煤柱影响区时,支承压力值突增至原岩应力的1.25倍,曲线呈快速上升态势。距离保护层的层位越高,垂直应力值越小,当层位距大于26m时,三维应力分布基本不再受煤柱的影响。煤柱影响下被保护层工作面范围可分为煤柱影响区、煤柱影响扩界区和卸压区,以此提出了瓦斯突出分区防治策略,在该工作面实施了高位穿层钻孔、采空区埋管瓦斯抽放、网状穿层钻孔和大直径卸压钻孔的综合措施,累计抽放瓦斯90余天,抽放瓦斯64805m,效果检验指标均不超限,实现了安全回采。     

固体充填采煤技术在邢台矿建筑物下的应用

针对邢台矿建筑物下存在大量压煤,而地面矸石山堆放占地严重以及矿区坑口电厂排放大量粉煤灰的情况,为了实现矿井可持续发展、扩大矿井可采储量、控制地表下沉、消除固体废弃物对环境的污染,提出了采用地面矸石配合粉煤灰充填采空区,采出建筑物下压煤的开采模式。解决了充填体进入采空区的空间、通道和动力等技术问题,并建立了完善的充填效果检测系统,在保证地面建筑物完好的情况下,有效采出邢台矿建筑物下呆滞煤量2000万t以上。     

董庄煤矿工业广场煤柱开采的实践

分析了董庄煤矿工业广场煤柱开采的必要性和可能性，介绿了该矿利用倾斜宽条带和走向窄条带开采工业广场煤柱的具体做法，通过比较，得出了“走向窄条带开采工广煤柱成功”的结论，对于解决类似矿区的工业广场煤柱及迁建具有一定的指导意义。     

百善煤矿残留煤柱L型开采技术

提出了某衰老矿井存在大量综采残留三角煤柱和断层煤柱,开采技术条件差,回采难度大的现实问题后,针对矿井残留煤柱分布特征,分析了残留煤柱L型开采技术的可行性,通过回采方案、巷道布置、巷道断面及支护形式等技术研究与实践,实现了6816-1煤柱的成功开采.     

开采薄煤层采空区瓦斯分布规律数值模拟研究

以数值软件Fluent6.23为研究手段,以峰峰矿区黄沙矿2 上 薄煤层开采为工程背景,对其采空区内瓦斯运移与分布规律进行了数值模拟研究,获得了采空区瓦斯运移与分布的特性规律。结果表明：采空区各分区内瓦斯运移与分布特性受工作面通风系统影响呈随分区孔隙率增加而增加的趋势,重新压实区几乎不受其影响;瓦斯运移速度随着孔隙率的增大呈增大趋势,计算收敛后模型内的重新压实区内几乎无瓦斯运移发生;采空区内瓦斯浓度分布分区明显,随分区孔隙率增加而呈减小趋势,且减小率呈非线性;采空区内高瓦斯浓度区位于回风巷侧的采动影响区后部和重新压实区内。     

刀柱遗煤下综放开采数值模拟分析

以白家庄矿9#煤层39713工作面开采技术条件为基础,运用数值模拟软件FLAC3D建立数值模型,对刀柱遗煤下的开采工作面和巷道围岩宏观力学场进行系统分析和研究,获得了包括工作面煤层及周围岩体在内的三维力学场分布、破坏场特征和位移变化规律,揭示了刀柱遗煤下综放工作面的力学场分布规律及变化特征。     

大平煤矿地表水体下采煤工程实践

为合理解放大平煤矿地表水体下压覆煤炭资源,采用现场实测和数值模拟方法相结合确定了厚煤层综放开采导水裂缝带发育规律,为水体下采煤提供了科学依据.计算了河床下开采所需防水安全煤岩柱尺寸,对比煤层开采条件确定了河下工作面开采上限标高.通过采取完善的水害防治措施,大平煤矿实现了水体下厚煤层综放开采,具有很好的技术经济效益,有效...     

不同推进速度下覆岩移动规律数值模拟研究

利用FLAC^20软件模拟了顾桥矿首采面不同开采速度对顸岩层水平位移的影响。通过对模拟结果分析,得出了开采速度越快,对顶板岩层水平位移影响越剧烈、所影响的位置越高的结论。根据不同开采速度下基岩段不同层位水平位移量及水平错动情况,为现场瓦斯钻井布置及开采参数提供指导依据。