高应力复合顶板沿空掘巷煤柱留设研究

以某矿沿空掘巷为背景,采用FLAC^3D数值模拟软件对巷道围岩稳定机理深入剖析,基于煤柱尺寸留设原则,分别模拟煤柱在不同宽度下的应力分布特征和变形规律,确定该矿地质条件下煤柱的合理尺寸。结果表明:二₁煤层的顶底板属于软岩类,巷道围岩塑性区呈现蝶形分布特征,垂直应力和水平应力主要影响巷道浅部的围岩,其中侧压系数主要影响水平应力的大小,对垂直应力的影响主要表现在应力增速。煤柱的尺寸在满足原有原则下,还需考虑现有的工程地质条件和不同尺寸煤柱的应力分布和位移变化,结合巷道围岩的变形量,确定巷道和煤柱能够保持长期稳定的合理宽度,并利于采取支护措施。     

倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度留设研究

针对倾斜煤层半煤岩沿空掘巷围岩产生非对称大变形的难题,以贵州土城矿1509回风巷为例,进行了该类巷道合理煤柱宽度留设研究。基于极限平衡理论建立了倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度计算模型,结合该矿实际生产地质条件计算得出煤柱合理理论宽度为4.68～5.46m|通过数值模拟分析了5种不同宽度煤柱下1509回风巷围岩塑性区分布、应力及位移演化规律,模拟结果表明：当煤柱宽度为5m时,巷道稳定性较好且能保证矿井的回采率。现场试验结果显示,1509回风巷采用留设5m宽煤柱进行掘进护巷后,巷道轮廓相对完整,变形明显减小,围岩完整性较好,有利于提高倾斜煤层半煤岩沿空掘巷的稳定性。     

蒋家河煤矿沿空掘巷煤柱留设研究

蒋家河煤矿采用25 m宽区段煤柱护巷,采用锚网索支护,存在资源采出率低,采掘接替紧张,局部地段巷道变形严重等一系列问题,因此科学采矿势在必行,为了更加安全高效回收煤炭资源,提高矿井效益,计划选用沿空掘巷技术.相对于沿空留巷,沿空掘巷其工艺更为简单,且无需充填体,巷道支护费用低,便于后续推广.为了提高资源采出率、减少局部...     

沿空掘巷小煤柱合理留设研究

山不拉煤矿3202工作面材料巷采用沿空掘进方式,为得到最优小煤柱尺寸,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,综合分析确定小煤柱最优合理尺寸为5m。工业性试验及现场矿压观测表明,小煤柱留设5m宽度满足需求,保证了巷道安全掘进和回采的同时最大限度提高煤炭资源的采出率。此次研究实践成果为山不拉煤矿综放沿空掘巷小煤柱尺寸的合理留设提供了依据,并为类似条件下沿空掘巷小煤柱合理尺寸的留设宽度提供了借鉴。     

厚煤层沿空掘巷工作面煤柱留设研究

针对厚煤层沿空掘巷工作面煤柱留设合理宽度的问题,以沙曲一矿4305工作面为工程背景,采用理论推导、数值模拟以及现场监测等方法研究分析煤柱的合理宽度、不同煤柱宽度下围岩变形特征以及现场监测煤柱应力.研究结果表明,根据极限平衡理论计算煤柱破坏塑性区宽度并结合煤柱稳定条件确定煤柱宽度至少为7.8 m.运用FLAC3D数值模拟...     

基于煤柱应力实测的沿空掘巷煤柱宽度留设与围岩控制技术

针对复合顶板沿空巷道煤柱合理尺寸难以确定及支护困难等问题,以泊江海子矿3-1煤层一面三巷布置的工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测的方法,研究工作面回采后煤柱应力的分布规律。现场实测结果表明,工作面回采后煤柱应力沿侧向可分为低应力区和高应力区,低应力区距采空区边缘距离为14.5m,高应力区距采空区边缘距离为14.5～20m,最大应力峰值为29MPa,考虑到煤层裂隙发育、煤壁片帮等因素,综合确定沿空掘巷煤柱宽度为9m。同时结合具体地质条件进行沿空掘巷支护方案设计及矿压观测,巷道支护实践表明,试验巷道采用所确定的煤柱宽度及锚索网支护参数后,巷道围岩稳定,实现了工作面安全高效开采。     

沿空掘巷煤柱的合理留设宽度

为了最大程度地解决煤炭资源短缺的问题,通过理论分析计算得出采空区实体煤侧极限平衡区的范围,并应用"O-X"形破坏理论,得出沿空巷道位置和窄煤柱宽度,从而保证巷道煤柱承受较小载荷,利于巷道稳定,增加煤炭资源回收率,提高矿井效益。     

沿空掘巷留设合理宽度煤柱的研究

为了研究沿空掘巷中不同宽度煤柱对巷道围岩稳定性的影响,以赵庄煤矿5320工作面沿空掘巷为研究对象,利用三维有限差分程序FLAC~(3D)模拟不同煤柱宽度时对沿空巷道的影响,并结合现场监测结果分析表明:沿空掘巷中合理的煤柱留设宽度在25 m左右,采取相应的支护措施后,巷道的变形量符合安全生产要求。     

沿空掘巷煤柱留设尺寸参数优化

针对某矿15#煤层地质条件,提出了采用沿空掘巷留小煤柱的技术进行采掘,通过理论分析确定了煤柱的留设宽度,并采用FLAC3D数值模拟研究了沿空掘巷在不同的煤柱宽度条件下巷道围岩的位移场和应力场,通过对煤柱及巷道围岩的应力、应变和位移进行对比分析,再次验证了15#煤层相邻工作面区段沿空掘巷的煤柱宽度为4 m。并将研究结果运用于具体工程实践,取得了较为良好的技术经济效果。     

沿空掘巷窄煤柱宽度合理留设研究

以西铭煤矿3045大采高综采工作面为背景,运用煤柱强度公式计算得出合理的窄煤柱宽度,另数值模拟了分别在3、5、7 m时煤柱的应力分布及围岩的变形规律,经对比最终确定了窄煤柱的合理宽度,为其他类似大采高综采工作面沿空掘巷窄煤柱的留设提供了借鉴。     

厚煤层中沿空掘巷保护煤柱留设研究

程坑煤矿采用沿空掘巷方法掘进22603回风巷,通过对沿空掘巷时煤柱的稳定性进行理论分析,并运用基于扩展SMP准则的煤柱弹性区极限宽度公式计算出程坑煤矿厚煤层窄煤柱的宽度为7 m,进而通过对掘进及回采过程中沿空巷道的顶底板及两帮位移进行监测分析,发现22603回风巷围岩在掘进及回采过程中保持了较好的完整性,进而证明了在厚煤层条件下基于扩展SMP准则留设的煤柱宽度具有一定合理性。     

深井厚煤层沿空掘巷巷旁煤柱留设与支护设计

该文通过对朝阳煤矿深井厚煤层沿空掘巷由巷道变形量的计算推算出原始巷道断面尺寸大小从而进一步计算出巷旁煤柱留设尺寸,并对巷道支护参数进行了计算。对国内其它深井厚煤层矿井沿空掘巷巷旁煤柱留设与支护计算起到一定的借鉴作用。     

沿空掘巷煤柱留设宽度的数值模拟研究

在回采巷道的布置方式中,小煤柱沿空掘巷比留大煤柱护巷具有显著的技术及经济优越性,得到了大规模推广应用.运用FLAC数值模拟方法,研究了霄云煤矿沿空掘巷在不同煤柱宽度下的应力分布及变形破坏程度,得出了不同煤柱宽度下掘巷的煤柱应力,两帮移近量,顶板下沉量和底鼓量同煤柱宽度的关系.经过综合分析,确定了合理的沿空掘巷煤柱尺寸为5～6m.     

近距离煤层群沿空掘巷小煤柱留设研究

针对近距离煤层群沿空掘巷小煤柱留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了近距离煤层群沿空掘巷围岩变形、围岩应力分布规律及小煤柱稳定性与煤柱宽度之间的关系,研究结果表明,该工程地质条件下合理煤柱宽度为5~8m,研究对类似条件下沿空掘巷合理煤柱的留设具有一定的指导意义。     

动压沿空掘巷煤柱宽度留设数值模拟研究

通过FLAC~(3D)对留设煤柱宽度为4、6、8 m分别进行模拟,对比分析各方案巷道围岩垂直位移、水平位移及塑性区分布。研究表明:煤柱宽度为8 m时巷道围岩垂直位移和水平位移最小,塑性区范围最小。所以选取8 m煤柱宽度为该煤矿7112运输巷的留设煤柱宽度。     

西曲矿工作面沿空掘巷煤柱留设技术研究

西曲矿18404工作面回采巷道采用沿空掘进方式,为了得到最佳煤柱尺寸,采用理论计算和数值模拟研究相结合的方法,并结合现场实际,最终确定煤柱留设尺寸为8 m,并据此给出了巷道锚网索支护参数。观测结果表明:该支护方式下,18404沿空巷道支护效果较好,能够满足支护要求;与以往相比,采用8 m煤柱明显提高资源回采率。     

特厚煤层沿空掘巷煤柱留设数值模拟

以西部某煤矿地质条件为依托,运用FLAC3D有限元软件对该矿特厚煤层综放沿空掘巷留设的煤柱宽度进行了研究,并且对特厚煤层放顶煤开采采场围岩三维应力场进行了分析,研究结果表明上区段运输巷外侧出现应力集中现象,垂直应力最大值达到23.98 MPa,应力集中区域在煤壁内13~30 m范围内;当煤柱宽度为20~24 m左右时,煤柱所承受的应力峰值不大,顶底板与两帮的位移量较小,此时煤柱较为稳定,便于巷道维护和回采率的提高。     

近距离煤层群沿空掘巷小煤柱留设研究

综合运用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了近距离煤层群采动稳定条件下沿空掘巷小煤柱的宽度、上煤区段煤柱受采动能否压垮、上煤开采对下煤的影响等问题,提出了近距离煤层群上煤沿空掘巷小煤柱留设的参数和煤层开采的时空配合以及相关的技术措施,可供相似条件下煤柱留设参考。     

深部厚煤层沿空掘巷留设煤柱加固试验研究

为解决深部厚煤层沿空掘巷留设煤柱大变形的问题,在阐述沿空掘巷留设煤柱双向加固机理后,以济宁三号煤矿为工程背景,采用胀锁式对穿锚索加固沿空掘巷留设煤柱。实践表明,煤帮的变形量得到了有效控制,保持了巷道在回采期间的稳定性,减少了施工期间巷道维护费用。