近距离开采巷道矿压及覆岩运动规律研究

以光道矿为研究背景,利用数值模拟软件对煤层与采空区交接应力分布及底板应力分布进行模拟分析,确定了下煤层巷道合理布置位置,同时通过对上工作面不同回采范围下煤层巷道变形进行分析,发现当上煤层工作面回采距离为0～60 m的范围时,下煤层巷道变形量最大,而当工作面回采大于60 m时,巷道变形量较小,巷道较为稳定。     

大巷孤岛煤柱应力分布规律的研究与实践

针对原岩应力场在工作面回采后出现重新分布会导致形成孤岛煤柱支承应力影响等问题,以南庄煤矿8836工作面为例,通过建模模拟大巷孤岛煤柱应力分布状态,对大巷孤岛煤柱的应力进行分析,优化了8836煤柱工作面回采巷道的布置,为后期南庄煤矿各个工作面巷道的布置、煤柱留设尺寸的选取提供理论依据。     

斜沟矿采空区下近距离巷道矿压特征研究

为研究采空区下近距离巷道的矿压特征,通过现场围岩变形监测分析了回采期间巷道的围岩变形规律。以斜沟矿为工程背景,采用理论计算结合数值模拟的研究方法对上煤层巷道底板破坏高度及不同内错距离下巷道围岩应力及变形进行分析,给近距离煤层布设提供了一定的参考。     

大采高工作面顺槽围岩破坏特征及控制技术研究

针对大采高工作面顺槽回采期间围岩变形破坏严重问题,以西曲矿18501工作面顺槽为研究对象,通过分析巷道围岩破坏特征,结合工作面的覆岩赋存特征,研究了回采期间巷道围岩变形破坏机理,提出了大采高工作面顺槽围岩联合强化控制技术,并在现场进行工业性试验。试验结果显示,在工作面回采期间,巷道并未出现大变形现象,围岩控制效果良好,为类似地质矿井生产提供借鉴。     

综采工作面超前支承压力观测的应用

通过对回采工作面超前支承压力的观测，掌握回采工作面巷道圈岩应力的活动规律并进行总结分析，确定今后回采工作面巷道掘进的支护方式及回采生产时的超前支护形式；全面防止掘进巷道和回采巷道顶板的漏顶事故。     

综放工作面回采巷道矿压显现规律研究

针对某矿特厚煤层综采放顶煤工作面回采巷道变形量大、维护困难等问题,采用现场监测工作面回采巷道位移、顶板离层、锚杆(索)受力、煤柱应力等手段,研究8105相邻工作面回采对本工作面回采巷道的扰动作用,探究综放工作面回采巷道的矿压显现规律。     

镇城底矿28620工作面强动压巷道围岩控制技术研究

针对强动压巷道围岩控制难题,以镇城底矿28620工作面动压巷道为研究对象,通过现场对工作面巷道围岩表面及内部观测,得到动压巷道围岩变形破坏的主要三大特征,分析了动压巷道围岩变形破坏机理,结合工作面围岩赋存特征,以镇城底矿动压巷道为例提出了围岩控制技术,并进行工业性试验。试验结果显示:动压巷道围岩控制技术控制效果良好,巷道受动压扰动影响较小,在工作面回采期间,巷道围岩变形量在可控范围之内,未影响到工作面正常回采作业。     

南关煤矿三采区回采巷道合理煤柱宽度研究

针对南关矿2号煤层三采区内高应力环境下软弱煤层工作面合理煤柱宽度留设问题,由回采巷道煤柱临界宽度的理论计算方法估算了煤柱的宽度极限,并采用FLAC3D数值模拟软件分析了上区段工作面回采结束后围岩中的应力分布规律及其影响因素,研究了新准备工作面巷道掘进后围岩的应力及位移演化特征,确定了南关矿2号煤三采区工作面合理的煤柱宽度。进行现场应用后收到了良好的效果。研究结果可为南关矿三采区合理煤柱留设提供科学指导并为同类型采区提供参考。     

基于不同工作面长度对覆岩移动破坏的数值模拟

为了满足矿床开采的需要,布置长距离的工作面减少巷道回采工作量,提高回采效率,以内蒙古北山盘陀山钨矿南部矿段为研究背景,采用FLAC3D进行数值模拟,通过分析不同高度覆岩内部应力及地表下沉曲率的变化,研究矿层在不同工作面长度开采过程中对覆岩移动变形和破坏的影响。结果表明:当矿层开采的距离相同时,随着工作面长度的增加覆岩内部应力平均值和地表下沉量增大的幅度在逐渐减小,通过对比预测不同工作面长度对覆岩内部的扰动情况,对地表沉陷控制、建筑物保护和工作面的安全生产具有重要作用。     

复采工作面回采巷合理布置位置研究

为了解决回采巷道变形严重及破坏大的问题,以杜家沟煤业为工程背景,利用数值模拟软件对不同巷道布设位置下的围岩塑性破坏范围及垂直应力分布进行分析,且为了提升数值模拟精度,利用先前试验数据对模型物理参数进行属性设定。通过模拟研究发现,当对回采巷道沿着巷道底板进行掘进时,此时的巷道塑性变形、巷道围岩垂直应力、围岩水平应力及充填体的破坏等均能满足巷道围岩控制要求,所以将回采巷布置于沿巷道底板的位置为最佳。     

基于上覆巷道保护的下伏煤层安全回采

针对千米深井下伏煤层回采需保证上覆巷道稳定性的问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测的方法,研究了下伏煤层开采过程中上覆岩层巷道变形破坏类型、破坏机理和防治办法。通过对开采条件和开采形成的覆岩空间结构的研究,得到了走向和倾向方向上的巷道变形破坏规律;通过研究下伏工作面不同开采阶段、不同充填率条件对上覆巷道的采动影响,得到了巷道变形破坏的应力演化规律。结果表明:千米深井下伏煤层开采,上覆巷道潜在的变形破坏类型主要有两种,一是巷道断面缩减型破坏,二是巷道走向阶梯下沉型破坏。上覆巷道变形破坏的根本原因是大埋深、强采动应力,特别是下伏煤层距上覆巷道较近且距离不均等的影响,直接原因是采动造成的巷道围岩应力突增及关键岩层的破断下沉。开采过程中,工作面走向开采范围超过400 m时,巷道断面缩减型破坏和走向阶梯下沉型破坏会相互叠加,诱发更大的巷道破坏。为控制这两种巷道的潜在破坏类型,设计了沿工作面下部巷道动态部分充填和巷道补强支护方案,通过现场实测发现上述方案能够满足上覆巷道稳定性和下伏工作面高效高产的要求,研究结果和控制方案可为千米深井巷道下压煤的安全回采提供一定的借鉴。      

下向水平分层进路充填采矿法在某铜矿的应用

为解决某铜矿原有采矿方法回采作业安全性差、采矿损失贫化大等问题,开展了下向水平分层进路充填采矿法试验研究。该采矿方法自上而下逐层进行,上下分层进路交错布置,分层进路分两步进行回采。现场工业试验结果表明:该方法取得了采场生产能力180 t/d,采矿损失率8%,矿石贫化率6%,采矿成本103. 30元/t,充填成本56. 36元/t的良好技术经济指标,能够实现该矿山安全高效回采的目的。     

无线电波透视技术在回采工作面隐伏构造探测中的应用

为确保采面回采安全、掌握61303综采工作面内隐伏地质构造位置及分布情况,采用无线电波透视技术对采面内隐伏构造进行探测,并依据采面实际情况对探测方案、探测流程等进行设计。现场探测发现采面内存在煤层变薄区以及落差在1.5 m以内的断层,回采巷道掘进以及钻探也验证了物探成果。通过在61303综采工作面内进行无线电探测,可提高回采工作面安全生产保障能力。     

下向进路充填采矿法在嵩县山金的应用

针对嵩县山金M1构造蚀变破碎带内矿岩较破碎且稳固性差,矿体与破碎带交错分布的开采技术难题,开展了下向进路充填采矿法试验研究。通过在人工假顶下自上而下分层进路式回采接顶充填,保证了构造蚀变破碎带内矿体回采的安全性。将盘区划分为2个采区、4个分段,采用下盘脉外盘区斜坡道-分段运输平巷采准方式,每一分段3条分层联络道交错布置;在分段内自上而下沿走向进路逐层回采,每一分层回采均在C料尾砂人工假顶下作业,采场采用铲运机出矿。现场应用表明:下向进路充填采矿法保证了矿体安全回采,减轻了工人的劳动强度,提高了工作效率,得到了盘区生产能力180 t/d、采矿损失率4.9%、矿石贫化率4.6%的良好技术经济指标。     

小铁山矿胶结充填采矿法底柱上充填体设计及研究

对小铁山矿上向巷道式胶结充填采矿法在充填体下底柱回采工艺进行系统的分析和研究。运用充填体的弹性力学理论,结合现场生产的现状,在安全的条件下,合理进行上向巷道式第一分层充填体的设计,解决困扰矿山充填体下底柱回采问题。     

软破介质中巷道掘进方法及其稳定性分析

针对新城金矿软破介质下残矿回采巷道掘进难题,提出了一种跷跷板式支护造顶的残矿回采及巷道掘进方法,采用木立柱对工作面进行超前支护,并形成类似"跷跷板"的人工假顶受力结构,有效阻挡矿岩垮落。该巷道掘进方法具有结构简单,支护成本低,回采作业安全等优点。为进一步验证该残矿回采方法的安全性,运用弹性力学相关原理计算得到巷道顶板的最大下沉量为4.8 mm,说明该支护方式完全可以满足工程要求,是安全可行的。利用ANSYS数值模拟软件研究了残矿回采巷道断面宽度分别为1.6 m、1.8 m、2.0 m和2.2 m,高度分别为1.6 m、2.0 m、2.2 m和2.4 m情况下巷道两帮水平位移及顶板位移。结果表明:宽度为1.6~2.0 m,高度为1.6~2.0 m时的残矿回采巷道是稳定的。研究成果有力地保障了新城金矿软破介质中巷道掘进的安全。     

下向胶结充填采矿法在新疆哈图金矿的应用

本文针对新疆哈图金矿齐依求Ⅱ采区的地质条件,介绍了在设计过程中选择的下向倾斜分层多边形进路胶结充填采矿法的依据和特点,并详细介绍了采场结构、采准布置、回采及充填工艺特征等。     

强烈动压条件下巷道支护技术研究与应用

为了解决相邻工作面之间巷道动压影响的问题,结合马兰矿10704工作面轨道的实际情况,采用有限元模拟软件FLAC3D,分析了10704面轨道顺槽在掘进时受回采的动压影响,研究表明超前影响范围约为50 m,并且巷道与10702面回采相遇之后,受到临近工作面采空区上覆岩层形成结构动态变化,巷道围岩变形持续加剧趋势。采用“Φ22 mm×2 400 mm螺纹钢锚杆加W钢带加锚索加金属菱形网”联合支护,使10704轨道巷掘进期间未出现过大的巷道变形,同时顶板下沉量并不大,巷道的变形量趋于稳定。较好地解决动压条件下锚杆支护巷道掘进难题。     

小煤柱工作面切顶卸压支护技术设计分析

为保证小煤柱工作面回采安全,避免工作面回采期间因受回采影响导致小煤柱出现垮落、破碎现象,对程庄煤矿15310小煤柱工作面预留小煤柱巷道顶板采取切顶卸压技术,并提出“走向锚索吊棚+恒阻让压预应力锚索”联合支护设计。通过设计理论分析得出,切顶卸压及联合支护技术可降低回采应力对小煤柱稳定性影响,提高小煤柱整体结构稳定性,具有显著应用成效。     

回采工作面过地质构造带技术研究

以某矿1300工作面为研究对象,分析了工作面回采过地质构造带时断层、陷落柱等影响机制,并对回采工作面过地质构造带技术研究,采用爆破破岩技术进行工作回采,并及时对工作面支护、卸压以及防突水,避免工作面过地质构造带时出现安全事故,保障工作面安全回采。