铁路下煤矿超高水充填开采地表沉陷研究

随着国家铁路网的不断延伸,铁路线下压煤量日益增多,为在保障铁路运营安全的前提下更好的回收煤炭资源,应用FLAC3D数值模拟、概率积分法预测及现场实测相结合,研究铁路下超高水充填开采技术对地表铁路运营的影响,通过设置不同的回采方案,应用FLAC3D数值模拟对比不同充填率、不同工作面布置情况下,开采活动对地表沉降量的影响程度。煤矿现场工作面实际宽度为100 m,超高水充填率为94%,通过概率积分法预测地表的最大下沉量为73 mm;地面观测站观测结果 65 mm,均与FLAC3D数值模拟充填率95%结果极为接近,且根据铁路建设的相关规定,地表下沉量符合铁路安全通行的要求,超高水充填环保、经济、有效。     

全球定位系统在开采沉陷观测中的应用

本文通过ＧＰＳ对兴隆庄煤矿铁路观测站进行开采沉陷观测的实际应用，提出了ＧＰＳ进行沉陷观测的定位模式，分析了误差来源及其消除方法，并通过与常规测量方法观测成果的比较，说明ＧＰＳ进行开采沉陷观测的可靠性。     

煤柱群下重复开采覆岩与地表沉陷数值模拟实验

为研究煤柱群下重复开采覆岩与地表移动变形规律并揭示其形成机理,以某矿8104工作面地质采矿条件为工程背景,采用有限差分程序FLAC3D建立了其三维地质采矿模型,分别开展了2种情况下(采用刀柱式采煤方法仅开采上层煤和在煤柱群下进行重复开采)覆岩与地表沉陷数值模拟实验。结果表明:仅开采侏罗纪煤层时,覆岩与地表不会发生明显沉陷;在煤柱群下重复开采时,覆岩破坏形成"四带"发育特征,即由下往上依次为垮落带、断裂带、弯曲带和切冒带;研究区地表下沉系数小、下沉盆地范围较大以及地表沉陷容易形成非连续移动变形。     

斜井保护煤柱开采及地表影响观测分析

为解决斜井煤柱开采问题,在充分利用地质采矿条件、总结岩移观测参数和预计调整的基础上,设计了斜井煤柱小块段直接开采方法,成功采出煤柱8. 5万t且地表变形轻微,保证了各建(构)筑物的安全使用。     

条带开采地表沉陷的主控因素

本文利用条带开采地表沉陷预计的层状介质理论，在敏感性分析的基础上，给出了条带开采地表沉陷预计的主控因素为：煤层附近几十米岩层的分层厚度和分层弹性模量，采出条带度和保留条带宽度，当采区尺寸较小时，还有采区的长度和宽度。     

岱庄煤矿条带煤柱矸石膏体充填开采地表沉陷研究

 摘要：针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采, 通过对矸石膏体充填开采地表沉陷控制原理的分析研究,实施了建筑物下矸石膏体充填开采,并对地表沉陷进行了预计实测。该技术项目的研究将为我国“三下”压煤条带煤柱回收及矸石井下利用提供了前沿技术开发思路,对解放村庄下呆滞煤炭资源,提高资源回采率和经济效益,实现企业的可持续发展,具有重要的现实意义。截至2011年6月30日,已累计回收条带煤柱560m,置换原煤23.1万t,地表最大下沉量只有35 mm,远远小于原设计预计的300-400mm,地表变形控制效果非常好。     

矿区开采地表沉陷的模型研究

通过对煤矿开采沉陷模型的结构进行研究,提出了一种和传统研究方法不同的理论模型和数学模型,并推导出实用的数学表达方式。本研究成果对矿区开采地表沉陷的计算具有较强的指导作用。     

郭二庄矿铁路下采煤地表沉陷预计和铁路修复技术

应用FLAC3D软件,对郭二庄矿铁路下22208工作面煤层开采后的上覆岩层和地表移动及变形进行了数值模拟预计,为现场开采设计提供了依据。     

建筑物下固体充填开采地表沉陷规律分析

为了研究固体充填开采地表沉陷影响因素,实现建筑物下安全开采,以唐山矿T3281N工作面为工程背景,运用现场实测和FLAC3D数值模拟相结合的方法,分析了地表变形参数与充填体压缩率、充填率的关系。结果表明:实测地表最大下沉值为38 mm,仅占采高的1%,充填开采地表变形较小;充填率从70%增加到95%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了67.1%和70%。;压缩率由25%减小至5%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了61.8%和61.3%;合理提高充填率与压实度能够有效降低开采沉陷程度,充分保护地表建(构)筑物。     

铁路煤柱影响区域冲击地压综合防治技术

为了对开采铁路下煤柱的冲击危险进行有效控制,分析了唐山矿5号煤层的冲击倾向性,得出了该矿特定地质条件下冲击矿压发生机理,提出了＂开采设计规避冲击、采前卸压防范冲击、回采期间预测预报及综合防治＂为一体的冲击矿压动态防治技术体系。现场实施过程中,巷道布置、支护设计预先考虑防冲效果;掘进期间采用钻屑法圈定重点防治部位,继而采用煤体预注水、煤体爆破卸压等措施弱化煤体;回采期间,超前10～50 m采用钻屑法动态评估冲击危险程度,适时进行卸压爆破,通过综合防冲措施有效地降低了冲击危险性,保证了工作面安全高效回采。     

屯留煤矿地面钻井采空区瓦斯抽采分析研究

瓦斯抽采技术是解决煤矿瓦斯问题的一项重要技术手段,也是建设本质安全型矿井、实现源头瓦斯治理的一项根本性措施。地面钻井技术作为解决工作面采空区瓦斯涌出问题的针对性措施,潞安集团公司首次在屯留煤矿进行试验,通过对试验效果进行总结分析,为高瓦斯矿井消除瓦斯隐患提供一个新的解决思路和技术手段。     

上向分层充填法点柱尺寸对地表变形影响分析

随着我国国民经济的不断发展,对矿产资源的需求日益增加,一些原来没有开采价值的“三下”资源项目也逐步列入了开采计划。如何安全、高效、经济、合理地回收这些资源,并确保不影响到地表相关设施的安全,是近年来采矿界研究的重点。根据苍山铁矿矿体开采技术条件,提出了目前比较适用于低价值资源开采的盘区点柱式上向分层充填采矿方法,通过参考类似矿山的经验,初步选择了几组可行的采矿方法点柱尺寸及顶板暴露面积参数,并利用数值模拟方法分析预测其对地表变形的影响。通过多方案组合的模拟分析比较,采用采场点柱尺寸4 m×4 m的情况下,暴露面积为500 m2时方案较优,可提高矿石回收率3%～5%;模拟结果同时表明在此采场参数下,地表移动变形预测值均小于规程所允许值。     

开采工广煤柱对井筒破坏规律分析

结合徐州矿务集团大黄山煤矿开采工广煤柱如何对主副井筒及暗立井进行保护的问题，以及抗变形措施及维修等一系列技术难点，采用有限元模拟法分析了工广煤柱轴部开采对主副井、暗立井的采动情况和受力情况，在地表建立地表岩移观测站，在－320m水平石门建立了覆岩内部岩移观测站，分析并求出了向斜构造条件下地表与覆岩内部构造的移动规律及其特点，正确地指导了工广煤柱的安全开采，使在开采期间，地面主要建筑物得到保护，矿井生产提升系统保护正常安全运行，为煤矿创造了十分显著的经济效益和社会效益。     

铁路下采煤引起地表移动变形的破坏程度分析

通过对铁路专用线下采煤工作面回采后对地表移动变形参数计算,进行地表移动变形的破坏程度分析,并提出减少破坏的解决方案,进行破坏补偿经费预算分析,为铁路专用线下安全开采提供可靠的技术参数。     

复杂地质条件下的主斜井表土段施工

针对井筒穿越的表土层含水、粘土遇水膨胀、井筒承受冲击载荷这几个主要因素,采用注浆割断地表水提高土层强度、减小地表冲击载荷、撞楔临时支护、增加支护强度等措施,成功地穿过了老斜井,施工后井筒保持了较好的稳定性,取得较好的支护效果和经济效益。     

琅琊山铜矿床顶柱回采工艺分析

对琅琊山铜矿床顶柱回采工艺进行了较详细的分析,介绍几种常用的回采方式,提出了设计中及各工序在实际操作中的注意要点,为相似矿山的矿柱回采、提高资源利用率提供了有益的启示。     

唐山矿铁路煤柱覆岩离层注浆减沉开采方案分析

为了经济可靠开采唐山矿铁路煤柱,分析了开滦唐山矿铁路压煤的现状,通过理论计算和方案比选,采用了覆岩离层注浆减沉开采技术,在唐山矿铁二区实施了铁路煤柱的开采,取得了比较显著的经济效益和社会效益,为类似条件下的煤柱开采提供了一种新的技术途径.     

铁路桥隧下保护煤柱合理留设及安全性评价

基于神华包神铁路塔-韩铁路专运线下采煤工程实例,提出了仅在桥梁、隧道等重要铁路构筑物下留设保护煤柱,其余各处采取井上下协调保护技术的铁路下采煤方法,进行了铁路下压煤量的估算及安全性评价。结果表明:该方法可多采出煤炭3 258.04万t,资源回收率提高51.5%;各煤层开采引起铁路最大下沉为2.341 m,最大倾斜为8.3 mm/m,最大水平变形为2.5mm/m,该变形量可以通过维修措施加以调整,在该区域进行铁路下采煤是安全的。