极近距离煤层错层位巷道布置方式及围岩控制技术研究

为解决极近距离煤层群分层开采支护难度大、危险性高等问题,探索错层位巷道布置采煤法及区段间相邻巷道联合支护技术在极近距离煤层群开采中的应用前景,以官地矿8、9号煤地质条件为研究背景,经论证8、9号煤之间的夹矸层厚度较小,满足放顶煤要求,不会影响顶煤冒放性,以此确定采用错层位巷道布置采煤法进行极近距离煤层联合开采的回采方案。通过极限平衡理论、数值模拟确定了下区段沿底巷道位置,沿底巷道顶煤破碎区宽度为1.93 m,极限平衡区宽度为6.65 m。采用FLAC3D数值模拟软件对下区段沿底巷道位置进行选择,计算结果为侧向支承压力峰值与巷道侧距离为6.85 m,与前述理论计算得到的极限平衡区宽度基本相同。结合理论分析及数值模拟计算结果确定该地质条件下错层位外错式巷道布置方案水平错距为2 m。对区段间相邻巷道联合支护技术机理进行论证研究,并结合矿方原始支护方案最终确定区段间相邻巷道联合支护方案。对下区段沿底巷道顶底板移近量和两帮移近量进行现场实测,结果表明:下区段沿底巷道围岩变形整体处于可控范围内,错层位巷道布置方式支护方案设计较为合理,可以满足工作面安全生产需要,可为类似条件下工作面布置及围岩控制提...     

近距离煤层沿空掘巷下山巷道布置与支护技术研究

近距离煤层开采时空关系、应力分布极为复杂,合理的下山位置对巷道围岩稳定、回收煤炭资源具有极为重要的影响.对下煤层下山已掘进完毕,并确定了停采线后,上煤层沿空掘巷下山进行了研究.通过数值模拟、理论分析确定了合理的下山位置、煤柱宽度,减小巷道变形,提高煤炭资源回收率.     

某矿近距离煤层巷道布置研究

文章通过某矿现有巷道的变形监测表明近距离煤层巷道采用重叠式布置时,其下部巷道矿压显现大,巷道变形量大,支护困难,宜采用内错式布置避开集中应力的影响。通过FLAC3D模拟了内错2 m、4 m和6 m时下部煤层运输巷的垂直和水平变形量,最后确定巷道内错4 m左右最为合理。通过理论计算得知,该矿上部煤层遗留护巷煤柱的集中应力影响范围约为4.5 m,故内错4 m是合理的。     

采空区近距离下位煤层巷道布置及支护方式优化

针对东滩煤矿四采区3下煤巷道支护的难题,分析了巷道所处的应力环境及围岩条件,并对顺槽破坏的原因进行了具体分析,包括3上煤护巷煤柱的压力传递角的影响范围,构造应力的作用,岩性,地质构造的影响等。数值模拟分析得出了不同夹矸厚度条件下3上煤巷道掘进及工作面回采对底板夹矸的破坏程度,对确定3下煤巷道的位置起了指导作用。根据研究,确定3下煤巷道位置错开小煤柱距离为6m,主要采用工字钢棚支护。经实践检验,巷道支护效果良好,提高了掘进速度,降低了支护成本。     

近距离倾斜煤层巷道布置方式

近距离煤层由于煤层之间间距较小,在开采过程中相互影响较大,开采时容易造成资源浪费,降低回采率。因此,对开采技术要求较高,由于各矿区的地质条件不同,近距离煤层巷道的布置方式不尽相同。本文通过对晋煤集团凤凰山煤矿现场调研,分析矿区煤层间的相互影响情况,对该矿巷道布置方式进行探讨。     

近距离煤层回采巷道合理布置及支护技术研究

为了确定炭窑坪矿近距离煤层回采巷道合理布设位置,对上位4号煤层开采底板破坏深度进行理论计算,判定了下位5号煤层位于上位4号煤层开采损伤破坏范围内;采用FLAC3D数值模拟软件对单侧和双侧采空区遗留煤柱底板应力分布特征进行分析,结果表明遗留煤柱下方为应力增高区,外错遗留煤柱10～40 m范围为应力降低区,且外错遗留煤柱1...     

近距离煤层回采巷道合理布置研究

为解决近距离煤层联合开采下位煤层回采巷道的合理布置难题,结合某煤矿31101工作面和11201工作面实际情况,建立巷道围岩稳定性分析的二维数值计算模型,详细模拟分析了31101工作面开采后底板垂直应力分布规律及11201工作面回采巷道处于不同位置时的巷道围岩位移分布规律。分析结果表明:11201轨道平巷应内错31101工作面35 m左右布置,11201运输平巷应外错31101工作面70 m左右布置时,不仅能够使巷道所处应力环境较为有利,而且巷道围岩变形较为对称,避免支架承载过程中处于偏载状态,影响支架承载性能。     

香源煤业近距离煤层联合开采巷道布置及支护研究

针对香源煤业的近距离煤层群开采的地质条件,为了优化香源煤业2#、3#、4#煤层联合开采的巷道布置方式及支护方案,综合采用理论分析、数值模拟与现场监测等手段和方法,通过探讨下部煤层巷道回采方式以及上煤层开采对下煤层的破坏程度的分析和计算,提出3#和4#煤层采用同向内错式布置且内错距至少3m,适当可增加错距。并结合矿井现场观测巷道围岩变形量,对于局部层间距变小、无法施工锚索时,提出采用“锚网梁+11#工字钢棚”支护。结果表明：提出的3#和4#煤层巷道布置方式更合理,优化后的巷道支护方案对维护巷道围岩顶底板区域效果明显,同时此研究结果也为其他相似地质条件的矿井合理进行回采巷道布置及支护提供了参考依据。     

近距离煤层开采巷道布置方式数值模拟分析

针对下石节煤矿开采中面临的下煤层开采巷道的合理布置问题,在分析煤层的地质开采特征的基础上,通过离散元数值模拟软件,对3种不同地质开采条件下煤层开采底板应力和位移分布情况进行模拟,并模拟了不同巷道布置方式下的应力分布和变形特征。结果表明:一侧采空煤体、一侧采空4~(-2)煤邻近采空区和两侧采空条件下巷道布置采用内错式最为合理,且最佳内错距离为20 m。采用此巷道布置方式时,巷道位于应力降低区,且巷道顶底板和左右两帮的变形很小,减小了支护难度。     

近距离煤层采空区下巷道合理位置及围岩控制研究

为探求马兰矿12503工作面胶运巷合理的布置位置,利用FLAC3D数值模拟软件分别对巷道位于采空区下、煤柱边缘下及煤柱下时进行模拟研究,分析巷道在处于不同位置时围岩应力及塑性区分布特征,并根据数值模拟结果对巷道处于不同位置时分别给出支护参数。结果表明:12503工作面胶运巷的合理布置位置为距离02#煤层12503采空区下方大于14 m,距离煤柱边缘大于6 m处;当巷道布置于采空区下8 m、煤柱边缘时顶底板及两帮变形量大,需对支护参数进行优化,根据模拟结果显示优化支护参数后巷道围岩变形得到了有效控制。     

近距离煤层回采巷道布置方式的数值模拟研究

中兴矿2200 下工作面是该矿极近距离煤层组布置在下层煤中的首采工作面,本文对2200 下工作面尾巷提出了三种布置方案,并采用FLAC3D软件对这三种方案模拟,再现了在2号煤层采空的条下,2200 下工作面回采对尾巷的影响过程,分析了尾巷周围煤、岩体应力场、位移场的时空演化特征,研究了煤柱的破坏机理,确定了合理的布置方案.     

近距离煤层采空区下回采巷道布置方式研究

本文以汾西矿业集团宜兴煤业1201~(-2)工作面为背景,通过分析工作面地质情况,采取理论计算、数值模拟、现场试验分析的方法确定了布置2#下煤回采巷道时应选用内错4～6m的布置方式,为矿井下层煤的巷道布置提供了合理的参数。     

近距离煤层回采巷道合理布置方案

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区、遗留煤柱下回采工作面巷道布置的技术难题,基于岩层控制的关键层理论,采用UDEC计算机数值模拟的方法,对上煤层开采后采空区及遗留煤柱应力分布规律进行了分析,并通过理论计算的方法确定了下煤层工作面合理内错距离,优化了近距离下煤层回采巷道布置方案,解决了下煤层回采巷道布置、矿井接替紧张的难题。     

极近距离煤层采空区下留小煤柱沿空掘巷技术研究

木瓜煤矿正在进行10号煤层的采掘活动,为提高煤炭采出率设计应用留小煤柱沿空留巷技术,在9号煤层采掘的影响下10号煤层及围岩松散破碎严重,通过理论计算及数值模拟研究确定合理的小煤柱宽度为8 m,沿空巷道采用"锚杆(索)+W型钢带+注浆"支护方式,现场应用后进行围岩位移情况的监测,沿空巷道掘进期间顶底板最大移进量为300 mm,实体煤帮最大位移量273 mm,煤柱帮最大变形量249 mm。10-100工作面回采期间,顶底板最大移进量376 mm,实体煤帮最大位移量292 mm,煤柱帮最大位移量为308 mm。     

近距离煤层采空区下巷道支护技术研究

云冈煤矿针对11-1#煤层开采对下覆煤层51116回风巷的破坏深度进行计算,根据不同层距制定针对性的支护方案.方案应用后对巷道围岩的实际移近量进行了监测,巷道顶底板以及两帮围岩的最大移近量均不超过100 mm,支护效果良好,巷道变形情况得到有效控制.     

近距离三软煤层采空区下回采巷道支护研究

为提高23225工作面回采巷道稳定性,通过理论分析、数值模拟和现场实测等方法对薄夹矸下巷道稳定性进行研究。研究结果表明:不同夹矸厚度下工作面实体煤巷道顶板及两帮均呈现塑性破坏。随着夹矸厚度的增加,围岩破坏程度逐渐变小;随着内错距离的增大,巷道顶板下沉量呈现逐渐变小的趋势。在内错距离小于8 m时,随着内错距离的增大,巷道顶板下沉量变化较大。当内错距离超过8 m,随着内错距离增大,巷道顶板下沉量变化较小。     

近距离煤层跨采巷道围岩支护技术研究

近距离煤层上部煤层开采对下部煤层已有回采巷道的影响十分剧烈,当上部煤层与下部煤层回采巷道重叠时,下部煤层回采巷道的维护尤其困难。针对付村矿209孤岛工作面回采巷道重叠的特殊情况,通过理论分析与UDEC数值模拟计算,提出了合理控制下部煤层巷道围岩的空间斜拉锚索支护方案,并成功应用于修复巷道。     

上覆及侧向采空条件下近距离煤层沿空巷道布置研究

沿空巷道的位置布置一直是国内外研究的热点和难点,对于巷道掘进及煤炭回采期间的巷道稳定性至关重要。本文通过地质调查、数值模拟和经验分析等方法,依据南屯煤矿相邻工作面不同回采顺序,分别对侧向工作面、上覆工作面的开挖对底板及沿空巷道围岩应力分布的影响进行模拟,分析了多工作面开采动态应力的叠加演化分布规律。上覆工作面回采后,应力传播向底板及沿空巷道工作面方向发展,加剧了其应力集中程度;此外,在分析多工作面开采后应力叠加特征基础上,确定了沿空巷道的留设煤柱尺寸为6~10m,在实践中的得到了很好的验证,为类似条件下沿空巷道的布置提供了参考。     

近距离煤层开采巷道布置优化研究

基于采场围岩控制理论,通过二维相似模型实验台设计了近距离煤层开采的相似模型实验,研究了近距离煤层开采条件下的采场围岩运移规律,采场应力传递规律、着重分析了煤柱附近的应力分布及演化规律,并运用数值计算的方法,以相同支护条件下的巷道收敛量为考察对象,计算了不同错距时的巷道变形量。结果表明,下部煤层开采时,上层煤遗留煤柱附近会产生较高的应力集中,并随下部煤层的开采,应力集中程度越来越高;下部煤层巷道与煤柱错开距离并非越远越好,错距-巷道变形曲线成V形,即存在最优错距使巷道更易于维护,对于平朔矿区安家岭井工矿,此最优错距为5 m。