塔山矿8207工作面沿空掘巷围岩控制技术研究与应用

为保障8207工作面回采巷道沿空掘巷期间围岩的稳定,通过数值模拟的方式进行合理护巷煤柱宽度的分析,基于模拟结果确定沿空掘巷期间煤柱宽度为5 m,结合8207孤岛工作面的各项参数,设计巷道采用锚网索支护,采用理论分析设计各项支护参数,在巷道掘进期间进行围岩变形量的监测。结果表明:2207巷掘进期间,围岩变形量小,满足回采巷道使用要求。     

基于煤岩应力监测的深井沿空掘巷煤柱宽留设研究

为确定合理的区段小煤柱宽度,保证深部矿井沿空巷道的稳定性和实现工作面安全回采,以高家堡煤矿101工作面为例,采用钻孔应力监测方法,对101工作面推过前后的侧向煤体应力分布特征进行了实测研究,为沿空掘巷小煤柱留设提供实测资料。研究结果表明:工作面侧向煤体应力峰值至煤壁13~17 m,至煤壁9 m之内属于应力降低区,在该范围区内沿空掘巷,可避免受较高支承压力的影响,有利于巷道维护。在此基础上,采用数值模拟方法,优化分析得到103工作面沿空掘巷小煤柱合理宽度为6~7 m,103回风巷(沿空掘巷)实际小煤柱宽度为7 m,通过对103沿空巷道围岩变形及锚杆锚固力现场监测,表明巷道围岩变形量不大,顶板、小煤柱帮及工作面帮巷道最大变形量分别为112、88、75 mm,锚杆锚固力变化相对较小,巷道维护状况较好,能够满足工作面安全回采。     

孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷合理煤柱宽度确定

为了确定寺家庄煤矿15106孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱宽度,文章通过数值模拟与现场实测的方法,分析了不同窄煤柱留设宽度条件下窄煤柱的垂直应力特征及沿空巷道的围岩变形特征,最终确定了15106孤岛工作面区段煤柱的合理宽度,主要得到如下结论：随着窄煤柱宽度的增加,煤柱内部受到的垂直应力先增大后减小。当煤柱宽度为7m时,煤柱内部峰值垂直应力为50.23MPa,应力集中系数为3.52。窄煤柱宽度由7m增加至8m后,回采巷道顶板下沉量的变化差异不大,且煤柱帮移近量的变化幅度逐渐减小。最终确定15106孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱宽度为7m。经现场工程应用,巷道围岩变形较小,7m窄煤柱沿空掘巷工程取得成功。     

孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷技术应用

正利煤业14-1105孤岛工作面回采巷道面临支护难题,通过理论分析计算及数值模拟、实地应用等方法,设计采用6.0m小煤柱沿空掘巷技术,根据沿空巷遭受力和围岩破坏特点,提出采用新型巷道围岩多圈层高效支护技术,设计详细的支护参数.实地应用情况表明,掘巷期间围岩基本无明显位移,工作面回采期间,顶底板移近量最大值处于0.28-0.33 m,两帮移近量最大值处于0.17～ 0.21 m,巷道表面变形处于合理可控范围内,孤岛工作面小煤柱沿空掘巷技术得到成功应用.     

斜沟煤矿厚煤层孤岛综放工作面沿空掘巷技术应用

斜沟煤矿正在进行8号煤层的采掘活动,为提高采出率设计在18106孤岛综放工作面进行留小煤柱沿空掘巷,通过数值模拟研究,确定合理的小煤柱宽度为5 m,沿空巷道设计采用"锚网索梁"联合支护方式,经现场工业性试验并对巷道围岩位移情况的监测表明,沿空巷道掘巷期间围岩稳定后顶底板最大移近量平均约109 mm,两帮最大移近量平均约251 mm;工作面回采期间,巷道顶底板最大移近量约289 mm,两帮最大移近量约499 mm,能够保证工作面安全回采。     

孤岛工作面沿空掘巷围岩控制技术

为了解决新桥煤矿孤岛工作面沿空掘巷的支护难题,以孤岛工作面支承压力分布和回采巷道围岩变形规律的理论为基础,采用煤岩体内塑性区极限平衡理论,导出煤柱宽度的理论计算公式,结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为4.5 m。设计合理的支护参数以锚网索为基本支护,沿空帮采用预应力桁架支护技术,不仅控制了煤柱整体位移,而且进一步限制煤柱松散破碎变形,保障了工作面的安全回采。     

孤岛工作面沿空掘巷围岩控制技术

为了解决新桥煤矿孤岛工作面沿空掘巷的支护难题,以孤岛工作面支承压力分布和回采巷道围岩变形规律的理论为基础,采用煤岩体内塑性区极限平衡理论,导出煤柱宽度的理论计算公式,结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为4.5 m。设计合理的支护参数以锚网索为基本支护,沿空帮采用预应力桁架支护技术,不仅控制了煤柱整体位移,而且进一步限制煤柱松散破碎变形,保障了工作面的安全回采。     

大采高孤岛工作面沿空掘巷留设小煤柱合理宽度的研究

针对三元南耀小常煤业30222工作面小煤柱回采巷道围岩控制课题,经理论分析计算和数值模拟方法,确定30222孤岛工作面沿空小煤柱的合理宽度。初步确定小煤柱宽度为6.9 m以内;运用UDEC软件模拟不同宽度煤柱时回采巷道垂直应力分布,发现煤柱尺寸定为7 m时,对采场围岩的稳定性和巷道维护最为有利。     

深部孤岛工作面沿空掘巷小煤柱留设及巷道支护设计

针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优,围岩变形量最小。根据以上结论设计巷道支护参数,支护后的沿空巷道在回采与掘进期间的围岩变形均得到有效控制。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定的数值模拟

针对五阳煤矿7603孤岛工作面沿空掘巷所留窄煤柱合理宽度确定的问题,采用理论计算、数值试验分析方法,研究了采空区侧向应力的传递与分布规律、不同宽度煤柱的受力分布、回采巷道围岩的受力情况、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系。     

巨厚煤层窄煤柱沿空掘巷及围岩控制研究

沿空掘进巷道必须使巷道处于合理的支护状态,才能保证安全生产。以某矿C3-5号层二盘区8204工作面巨厚煤层综放工作面小煤柱留设为背景,通过理论分析计算了沿空掘巷小煤柱合理宽度,针对综放回采巷道围岩的变形大、支护难等特点,提出合理支护方案。通过对巷道围岩变形情况进行分析,得出综放工作面沿空掘巷的围岩控制措施与6m宽窄煤柱沿空掘巷综放开采方案是可行的。     

孤岛综放面沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

为解决孤岛综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以鲍店煤矿103上05(2)孤岛工作面地质情况为工程背景,首先通过力学模型对孤岛综放工作面的沿空掘巷煤柱宽度进行分析计算,确定煤柱宽度应大于2.22 m。然后运用数值模拟研究了不同煤柱宽度下的巷道变形规律,最终确定煤柱宽度为4 m。     

南阳坡煤矿8800综放工作面临空小煤柱尺寸研究

针对南阳坡煤矿8800综放工作面沿空掘进巷道临空小煤柱合理尺寸进行了深入、系统研究。基于关键层理论,构建临空煤柱顶板关键岩块铰接结构力学模型,数学推导煤柱承载应力,结合Bieniawski提出的煤柱强度线性计算方法,确定沿空掘巷临空小煤柱宽度为7m。采用相似实验模拟沿空掘巷临空7m小煤柱围岩的稳定性,并开展巷道表面位移现场观测试验,结果均较为理想,验证了8800综放工作面沿空掘巷留设7m临空小煤柱的可行性。为类似开采条件沿空掘巷临空小煤柱尺寸确定提供了参考和借鉴。     

厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

通过理论分析、数值模拟,研究了孤岛工作面塑性区及垂直应力分布情况,确定出工作面预留煤柱合理宽度为8.0 m,模拟了不同支护方案下巷道围岩塑性区分布情况。结合锚索梁钢带及注浆联合支护方案、矿山压力观测数据,分析了孤岛工作面小煤柱沿空掘巷的矿山压力显现特征,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。     

软弱顶底板下沿空掘巷小煤柱合理宽度的确定

针对软弱顶底板下沿空掘巷的具体生产地质条件,以东怀煤矿3100工作面为研究对象,通过对沿空掘巷上覆岩层结构在掘进和回采期间稳定性的分析,阐述了沿空掘巷围岩稳定的基本原理,认为维护巷道围岩小结构的稳定是沿空掘巷稳定的基础.通过理论计算与数值模拟相结合的方法,确定小煤柱的合理宽度为5 m.经过现场工业性试验,留设5 m小煤柱的方案,能较好满足生产要求,保证工作面顺利回采.     

南阳坡煤矿8800综放工作面临空小煤柱尺寸研究

针对南阳坡煤矿8800综放工作面沿空掘进巷道临空小煤柱合理尺寸进行了深入、系统研究。基于关键层理论,构建临空煤柱顶板关键岩块铰接结构力学模型,数学推导煤柱承载应力,结合Bieniawski提出的煤柱强度线性计算方法,确定沿空掘巷临空小煤柱宽度为7m。采用相似实验模拟沿空掘巷临空7m小煤柱围岩的稳定性,并开展巷道表面位移现场观测试验,结果均较为理想,验证了8800综放工作面沿空掘巷留设7m临空小煤柱的可行性。为类似开采条件沿空掘巷临空小煤柱尺寸确定提供了参考和借鉴。     

近距离煤层沿空掘巷煤柱合理留设宽度研究

文章以华苑煤业近距离煤层条件下10202孤岛工作面两条巷道的煤柱合理留设宽度为研究对象,对孤岛工作面不同开采方法进行分析后,根据实际工程情况,采用数值模拟计算方法,分析研究三种煤柱宽度条件下回采巷道围岩应力情况,最后确定现场留设煤柱宽度为6 m。在采用沿空掘巷窄煤柱开采并配合水力预裂技术后,取得了良好的经济技术效果,对矿井其他孤岛工作面的开采具有良好的借鉴和指导作用。     

孤岛综放工作面沿空掘巷窄煤柱留设宽度优化设计

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147 mm,顶底板最大变形量为95 mm,能够满足安全生产要求。     

高瓦斯矿井孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度研究

采用数值模拟和现场监测相结合的方法对高瓦斯矿井孤岛工作面中沿空掘巷的煤柱宽度进行了分析。结果表明,巷道采空区侧煤柱内的垂直应力沿巷道宽度呈抛物线形分布,最大垂直应力位于巷道宽度的1/2,且巷道中部煤柱的受力和变形量都显著大于巷道上下2个部位。当沿空掘巷采空区侧的煤柱宽度为6～7 m时,煤柱具有较高的承载能力,能够有效控制巷道围岩的变形。采用钻屑瓦斯解吸指标来评价瓦斯突出危险性较钻屑量指标更安全。通过采用局部瓦斯突出危险性评价,并结合巷道内瓦斯含量监测,可有效保证高瓦斯矿井孤岛工作面沿空掘巷的安全施工。     

孤岛工作面合理煤柱宽度研究

为了保证孤岛工作面安全开采和工作面回采巷道的稳定性,采用理论分析和数值模拟的方法对孤岛工作面沿空掘巷煤柱留设宽度进行研究。运用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟了不同煤柱宽度下煤柱的垂直应力、塑性区和位移的变化规律,同时分析了巷道顶、底板的变形情况。