近距离煤层同采工作面合理错距数值模拟研究

以华苑煤业近距离9、10号煤同采为背景,根据现场实际条件,通过数值模拟分析了9、10号煤工作面在不同错距下采场周围应力在工作面回采过程中的分布规律以及顶板移近量的变化规律,结果表明:当两工作面错距大于35 m时,两煤层层间应力不会影响到10号煤层的回采;两煤层同采时,在10号煤层前方出现两个支承应力峰值,两峰值之间的弹性区应力在错距增加到35 m时趋近于原岩应力;当工作面错距增加到35 m时,控顶区内不同高度处的顶板移近量趋于稳定。研究结果对于近距离煤层同采工作面布置具有技术指导意义。     

近距离煤层回采巷道布置方式数值模拟研究

以西曲矿8#煤和9#煤近距离煤层地质条件为工程背景,综合采用现场实测与数值模拟相结合的研究方法,对布置于北二盘区下部9#煤中的29205综采工作面回采巷道合理布置方式进行了研究。通过分析不同布置方案条件下29205综采工作面正巷所受垂直应力大小以及围岩塑性破坏范围,得出了该矿8#煤和9#煤近距离煤层地质条件下回采巷道的合理布置方式,数值模拟结果对于该矿8#煤和9#煤近距离煤层开采具有指导作用。     

近距离煤层开采矿压规律和布置方式研究

为了探究近距离煤层同采时上煤层对下煤层的影响,以芦沟煤矿平均间距5.32 m的10号和11号两近距离煤层为研究对象,基于错距理论和采场岩层断裂运移规律,建立了底板受力模型,对上煤层回采后地板应力分布、破坏范围和合理的布置方式、错距进行了研究。结果表明:上煤层工作面采场的稳压区内顶板稳定,没有冲击动压作用,安全性好,是合理的布置位置。在上煤层开采超前支撑压力和支架支撑作用下,下层煤工作面前方产生集中应力,使得煤层和顶板发生裂隙的扩展和联合,最终发生破坏。10号煤开采时,对底板的扰动破坏长度为40.95 m,破坏最大深度为10.97 m,即工作面布置错距应该大于40.95 m。现场工程应用,两工作面错距为42 m,实测得到液压支架载荷均衡,矿压显现缓和,说明布置合理。     

近距离煤层同采下煤层回采巷道的稳定性研究

分析了华苑煤业有限公司9、10号近距离煤层同采时下煤层回采巷道的围岩变形量,通过数值模拟、现场实测等方法,确定了其回采巷道外错上煤层回采巷道12m布置,超前下煤层工作面煤壁30m对巷道加强支护,可以保证回采过程中巷道的稳定性。     

煤柱下近距离煤层回采巷道合理位置研究

针对回坡底矿井11号煤层开采时易受到近距离10号煤层回采影响的开采实践,文章以回坡底矿10号、11号煤层近距离煤层群为工程背景,通过理论分析、数值模拟对上下煤层巷道不同布置形式进行了分析,分析表明:煤柱下底板应力影响范围随深度增加而加大,剧烈程度随深度增加而降低;当11号煤工作面巷道与10号煤巷道重叠布置时,上下煤层煤柱均保持有较大核柱区,且巷道集中应力较小,能够保证下煤层工作面的正常安全回采。研究结果为回坡底矿井近距离煤层群下层煤开采巷道布置提供了理论依据。     

近距离煤层同采工作面顺槽合理位置的模拟研究

通过数值模拟对华苑煤业9#、10#近距离煤层上部煤层回采形成的侧向支承应力在底板煤岩层中的传递与分布规律及其对下部煤层应力分布的影响进行了研究。研究结果表明,下部煤层工作面顺槽为内错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离25 m以外;下部煤层工作面顺槽为外错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离15 m以外。     

极近距离煤层同采工作面顺槽外错布置合理位置研究

以层间距平均为5.32 m的9#、10#近距离煤层为研究对象,通过理论计算和数值模拟,对上煤层回采形成的侧向支承应力在底板煤岩层中的传递与分布规律及其对下部煤层应力分布的影响进行了分析,确定下煤层工作面顺槽外错式布置时,应布置在实体煤侧距上部煤层侧向煤壁水平距离10 m以外。并根据对现场实测数据的分析,确定这种布置方式在回采过程中可以保证巷道稳定性。     

近距离中厚煤层开采巷道外措布置合理错距研究

以贺西煤矿近距离煤层3号和4号煤层工作实际条件为背景,通过采用数值模拟及现场实测的方法对近距离煤层同采条件下回采巷道的合理错距进行了研究。研究结果表明针对贺西煤矿的实际条件回采巷道应外错布置9 m,才能保证在工作面回采中巷道的稳定性与安全性。现场实测也进一步验证了在巷道外错布置9 m的条件下,2410工作面的顶板下沉量最大为156 mm,两帮最大移近量为142 mm,说明回采巷道围岩得到了很好的控制。研究结果也为其他类似条件下的近距离煤层回采巷道布置提供了指导。     

近距离煤层综采工作面安全回采技术

祁东煤矿一水平二采区82煤与9煤为近距离煤层,煤层间距平均为10.5m。9煤工作面回采时由于受上层82煤工作面开采影响和本煤层弹性释放及82煤工作面采空区积水对工作面顶板的弱化等影响,致使9煤工作面顶板破碎、煤层松散,在回采过程中频繁发生掉顶和煤壁片帮事故,制约工作面安全快速推进。采用统计公式法、断裂力学计算法确定了上覆82煤工作面开采后底板破坏深度;通过液压支架合理选型、矿压在线监测预警、煤层浅孔注水技术优化及两巷超前加固等综合技术措施,最终实现了9煤工作面安全快速推进,总结了一套行之有效的综合治理办法,对今后综采工作面回采具有很好的借鉴意义。     

近距离煤层群开采条件下的冲击危险性数值分析

以某冲击地压煤矿的近距离煤层群开采为研究对象,利用FLAC3D数值分析软件,对该矿布置在M4-5煤层和M9-10煤层中回采工作面进行了数值模拟。在此基础上,分析了工作面围岩应力状态及塑性区分布,认为M4-5煤层和M9-10煤层的开采破坏了上覆岩层的完整性,对顶底板岩层造成了大范围破坏,减弱了岩层强度,降低了下部煤层开采时岩层积聚能量的能力。因此,M4-5煤层和M9-10煤层的开采起到一定的保护层开采作用。但是值得注意的是,在边界煤柱、停采线煤柱及未布置在上层采空区下方的工作面回采煤柱等区域,受高强度开采的叠加影响,使得这些区域易产生较高的集中应力,存在一定的冲击危险性。     

极近距离煤层联合开采同采工作面合理错距研究

近水平、缓倾斜近距离煤层组常采用下行式,对下煤层的巷道维护和回采有利。为保障某矿上下煤层工作面安全协调生产,需确定下层煤工作面回采的滞后距离,通过矿山压力理论分析,结合FLAC3D数值模拟和现场矿压观测确定上下煤层工作面合理错距在32~60 m。按照此错距回采,下层煤工作面在上煤层工作面超前支承压力的影响范围之外,不仅能够保证下煤层顶板的完整性,上层煤工作面又可以避开下层煤顶板采动影响。     

近距离煤层下煤层回采巷道合理布置的研究

以山西灵石华苑煤业有限公司层间距平均为5.32 m的9#、10#近距离煤层为研究对象,通过数值模拟,对上煤层回采后采空区下方下煤层应力分布及下煤层回采巷道内错布置不同错距时,围岩屈服破坏程度进行了分析,确定了下煤层回采巷道内错布置的合理位置,可为类似条件煤层开采提供借鉴。     

大地精煤矿近距离煤层同采面错距和巷道布置研究

为合理确定大地精煤矿近距离煤层同采工作面错距及巷道布置方式,采用滑移线场理论分析上部煤回采后对下部底板的破坏特征,结合煤层地质条件,得出上煤层开采后对底板的最大破坏深度为9.35 m;在稳压区和减压区2种错距理论下,得出同采煤层错距范围,经过对比近距离煤层夹层厚度和下煤顶板完整程度等因素,确定采用减压区布置,最小错距为16.75～29.85 m;通过数值模拟分析,得出重叠式巷道布置下上区段煤柱和下煤层巷道应力场叠加,确定5-2煤回采巷道内错式布置,内错距为6 m。理论数值计算辅之数值模拟分析确定该矿同采面合理错距和巷道布置方式,指导实际生产。     

极近距离煤层工作面巷道内错布置方式研究

为了解决极近距离煤层回采巷道布置方式与工作面煤炭资源回收率之间的矛盾问题,以山西河曲晋神磁窑沟煤业有限公司平均层间距为5.50m的10-2~#、11~#近距离煤层为研究对象,并对11101工作面主回撤通道进行外错式布置实验,结果表明工作面巷道布置在上层煤煤柱下掘进压力大,后期维护成本较高,并通过理论计算以及现场实践,最终确定下部煤层的工作面巷道布置采用内错式布置较为合理,可实现巷道稳定与较低成本的维护,为类似条件下回采巷道布置提供了较好的指导作用。     

近距离煤层下煤层回采巷道内错布置合理错距数值模拟研究

以某煤矿近距离煤层为研究对象,通过数值模拟对下煤层回采巷道内错布置不同错距的受力及区服破坏程度进行分析,得出错距大于等于10m时,巷道两帮受力均衡,有利于巷道稳定。错距越小巷道围岩的屈服破坏范围越大,直到错距大于等于10m时,破坏范围稳定,从而确定该矿近距离煤层下煤层回采巷道内错布置合理错距应大于等于10m。     

近距离下分层回采巷道合理布置数值模拟

为研究近距离煤层下分层回采巷道合理布置问题,以某矿近距离煤层工作面为背景,在现场监测的基础上,采用数值模拟的方法,利用岩土工程计算软件UDEC对不同内错距情况下下分层回采巷道围岩变形进行数值模拟,通过分析得出了不同内错距下的下分层巷道围岩变形规律并确定了10#煤回采巷道合理布置方案。     

近距离下分层回采巷道合理布置数值模拟

为研究近距离煤层下分层回采巷道合理布置问题,以某矿近距离煤层工作面为背景,在现场监测的基础上,采用数值模拟的方法,利用岩土工程计算软件UDEC对不同内错距情况下下分层回采巷道围岩变形进行数值模拟,通过分析得出了不同内错距下的下分层巷道围岩变形规律并确定了10#煤回采巷道合理布置方案。     

近距离煤层同时开采巷道布置优化研究

为确定某煤矿3和4号近距离煤层同采时下煤层回采巷道布置方式,结合煤层地质条件,采用理论分析确定下煤层巷道采用外错式布置方式,运用FLAC3D数值模拟软件确定下煤层回采巷道的合理外错距离为20 m,通过现场对4号煤层3409工作面材料巷顶底板及两帮变形进行观测分析,巷道在距工作面60 m以内顶板最大位移为150 mm,两帮最大位移为120 mm,超前工作面60 m以外,巷道变形量趋于稳定,结果表明,2层煤同时开采,工作面巷道外错20 m,在加固条件及合理的锚杆锚网支护作用下,巷道稳定性良好,巷道围岩变形得到了有效控制,能够满足工作面正常推进的要求。     

采空区及煤柱下回采巷道合理布置位置研究

针对多煤层开采上覆煤层后采空区及遗留煤柱引起底板应力变化,对寺河二号井94313综采工作面回采巷道位置进行相似模拟研究,分析上覆岩层变形破坏对下部煤层应力的影响,为下煤层回采巷道布置位置提供理论依据。结果表明:残留煤柱下9号煤层垂直应力呈单峰值分布,距离煤柱边缘30 m以外垂直应力趋于稳定。     

采动影响下煤层底板破坏特征试验研究

针对上层煤采动条件下煤层底板破坏这一实际问题,采用数值模拟试验和相似材料试验的方法对工作面不同推进距离底板破坏特征进行研究,确定了采动条件下底板的破坏特征与工作面推进距离之间的关系,确定了近距离煤层下层煤开采回采巷道布置、支护及顶板管理方案。