近距离煤层回采巷道布置方式研究

根据近距离煤层开采相互影响大,回采巷道布置、区段煤柱的留设需考虑煤层间开采的相互影响的特点,在分析了近距离煤层开采采动应力分布、上部煤层区段煤柱载荷规律及近距离煤层开采回采巷道位置关系特点的基础上,结合煤层工程地质条件,应用理论分析和数值模拟的方法,确定了其回采巷道的布置方式和区段煤柱的尺寸.     

近距离煤层下行开采下煤层回采巷道布置

针对某矿残留煤柱下煤层开采所遇到的回采巷道合理布置问题,通过理论分析、数值模拟和现场应用等研究方法,分析了某矿近距离煤层下行开采残留煤柱的底板破坏范围及对下煤层回采巷道稳定性的影响。利用土力学的太沙基理论并结合某矿3~(-2)号煤层及底板岩体的力学性质计算了残留煤柱下底板破坏范围,又运用数值模拟研究了残留煤柱载荷作用下外错5 m布置回采巷道的应力场与塑性区分布情况,并且对某矿3~(-3)号煤33305工作面掘进巷道进行了验证分析,最终验证了回采巷道外错5 m布置的合理性。     

近距离煤层工作面巷道的合理布置

以崔家寨矿近距离煤层工作面E12503、E12505、E12603和E12605的地质条件为背景,通过对巷道的围岩稳定性进行分析,确定上述工作面巷道的合理布置参数:两煤层间的垂直距离,巷道与上部煤柱边缘之间的水平距离以及煤柱的合理宽度等。建议相似条件下,E12506工作面进风巷道转弯前部分与邻近工作面之间保护煤柱宽度应为20 m以上,转弯后保护煤柱宽度为22 m;E12611工作面巷道采用20 m以上的保护煤柱。     

近距离煤层回采巷道布置方式的数值模拟研究

中兴矿2200 下工作面是该矿极近距离煤层组布置在下层煤中的首采工作面,本文对2200 下工作面尾巷提出了三种布置方案,并采用FLAC3D软件对这三种方案模拟,再现了在2号煤层采空的条下,2200 下工作面回采对尾巷的影响过程,分析了尾巷周围煤、岩体应力场、位移场的时空演化特征,研究了煤柱的破坏机理,确定了合理的布置方案.     

近距离倾斜煤层巷道布置方式

近距离煤层由于煤层之间间距较小,在开采过程中相互影响较大,开采时容易造成资源浪费,降低回采率。因此,对开采技术要求较高,由于各矿区的地质条件不同,近距离煤层巷道的布置方式不尽相同。本文通过对晋煤集团凤凰山煤矿现场调研,分析矿区煤层间的相互影响情况,对该矿巷道布置方式进行探讨。     

极近距离煤层回采巷道布置研究

从施工方法、上覆岩性、煤柱集中压力与影响角及顶底板应力分布等方面分析了极近距离煤层回采巷道布置上的相互依存关系 ,提出了巷道布置的合理途径。     

范各庄矿近距离煤层开采工作面巷道布置研究

为了保证范各庄矿7、8、9、12煤近距离煤层开采中上下煤及邻近工作面巷道支护稳定及优化采面布置,通过底板滑移线理论计算,得出上下层工作面巷道合理内错距离为2～3倍巷宽,12煤3125S面与上覆面间距较大,经受采动破坏较小,8煤2285S面和9煤3191S面受采动影响较大。UDEC模拟显示,7煤首采后形成显著的煤柱应力区,底层煤中峰值应力可达原岩应力的3～4倍,下层工作面巷道应内错避开布置,8煤至12煤开采可对上覆煤柱区大幅卸压,应力峰值为2～2.5倍原岩应力。临近工作面巷道采用6～12m煤柱,上下工作面巷道内错9.8～11.0m,实现了巷道和采面支护稳定,从而为近距离煤层工作面设计优化与衔接规划提供了关键依据。     

近距离煤层开采合理巷道布置方法研究

为了研究近距离煤层开采合理巷道布置方法,以平沟煤矿为工程背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对遗留煤柱稳定性及其煤柱下应力分布特征进行了研究,进而确定了合理巷道布置位置。研究结果表明:20 m煤柱宽度所受均布载荷为4 MPa,小于煤柱的强度10.8 MPa,上部9号煤层工作面回采过后遗留的煤柱依然稳定;煤柱下垂直应力大小受上层煤遗留煤柱影响较大,巷道错开距离由15 m增加至19 m时,巷道位移平均降低量达59.4%,巷道错开距离由19 m增加至21 m时,巷道位移平均降低量达17.8%.确定巷道合理错开距离为19 m。     

某矿近距离煤层巷道布置研究

文章通过某矿现有巷道的变形监测表明近距离煤层巷道采用重叠式布置时,其下部巷道矿压显现大,巷道变形量大,支护困难,宜采用内错式布置避开集中应力的影响。通过FLAC3D模拟了内错2 m、4 m和6 m时下部煤层运输巷的垂直和水平变形量,最后确定巷道内错4 m左右最为合理。通过理论计算得知,该矿上部煤层遗留护巷煤柱的集中应力影响范围约为4.5 m,故内错4 m是合理的。     

Study on ascending mining roadway layout of close distance coal seams in deep mine

To solve the problems appeared in mining process of No.2 seam, the ascending stress-releasing mining method was adopted. Studying on the reasonable layout of actual mining roadway in upper coal seams is the precondition of successful ascending mining. By using ＂device of leak measuring by blocking up double ends＂, it detected the height of overburden water flowing fractured zone originated from sub-coal seams mining. Thus it proved that the actual mining roadway of No.2 upper ascending seam was located in the smooth sagging zone. On the basis of analyzing the stress-releasing effect of sub-coal seams mining to upper coal seams by using RFPA software, it analyzed the stability of up-face coal seams and the reasonable location of starting cut in up-face coal seams. It also analyzed the reasonable gateway location in upper coal seams, which ensured the crossheading in upper coal seams out of the effect of sub-coal work face mining by using theory of underground pressure. Meanwhile, the reasonable pillars dimensions in upper coal seams by building the structure mechanics model of stope were researched. It can make the roadway driven along next goaf to be located in low stress zone, and be beneficial to keeping roads stable owing to less stress of surrounding rock. Finally, it tested the rationality of the layout method of roads in upper coal seams by engineering field measurement in 3221 working face.     

近距离坚硬顶板薄煤层开采支护技术

近距离薄煤层在准备采煤工作面时的巷道掘进中,受上层残余压力的影响,矿压显现突出,采用常规的巷道支护方法不能有效控制矿压。文章根据大同煤矿集团公司晋华宫矿实际情况,介绍了关于近距离采空区下半煤巷掘进工艺、支护和工作面开采期间有效控制矿压的方法。     

活鸡兔井极近距离煤层煤柱下双巷布置研究

针对大柳塔煤矿活鸡兔井极近距离煤层同采工作面回采巷道的合理布置问题,采用数值模拟及现场实测方法,就层间距小于2 m极近距离煤层煤柱下的双巷布置进行了研究。结果表明:当区段煤柱宽度为20 m时,煤柱下双巷布置适用的埋深应小于100 m;当区段煤柱宽度为35 m时,煤柱下双巷布置适用的埋深应小于150 m。据此,将活鸡兔井三盘区极近距离煤层双巷布置于35 m宽的区段煤柱下,实际使用后巷道历经3次采动影响的累积变形量仅为50 mm,巷道无需维护即能保持正常安全使用,为类似浅埋极近距离煤层的安全高效开采提供参考。     

极近距离煤层下位巷道变形机理及控制

为了解决极近距离煤层下位巷道围岩维护的难题,以山西蒲县北峪煤矿工程地质条件为背景,通过数值计算研究了极近距离上位煤层采空区下底板岩层的应力分布规律及下位煤层巷道变形破坏特征,确定了下位巷道顶板控制原则,并对不同顶板控制方式进行了现场测试;在此基础上,提出了基于水力膨胀锚杆全长锚固和顶板超前插管法的三维联合控顶技术,并依据力学计算和现场测试结果确定了关键参数。工业性试验表明,研究开发的控制技术对极近距离煤层下位巷道围岩的控制作用显著,巷道整体维护状况良好,给类似条件下的巷道围岩控制提供了有益的参考。     

浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因及综防技术

我国神东、平朔、大同煤田赋存着大量浅埋近距离煤层群,浅埋近距离煤层群具有煤层埋藏浅、煤层间距近等特点,在开采扰动下,层间易产生裂隙形成漏风通道,当地表空气进入上覆采空区,易引起上覆采空区遗煤自燃,间接影响下层煤开采过程中工作面上隅角的氧气浓度,造成贫氧现象。为了探究浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因,提出防治贫氧的措施,以大恒煤矿91103综采工作面为研究背景,采用理论分析、CDEM数值模拟以及SF6示踪气体漏风测试等方法进行了研究。结果表明:地面裂缝、沉积现象明显;模拟煤岩损伤、破裂过程、裂隙发育,得出地表与上覆采空区、工作面贯通模型;利用连续定量释放SF6示踪气体在工作面进行漏风测定,测定结果验证了数值模拟中地表、上覆采空区以及工作面的贯通。工作面上隅角贫氧是由于浅埋赋存煤体破碎析出的低氧气体、采空区氧化衍生气体以及防灭火注入的惰性气体,在通风负压和大气压力的双重作用下,通过漏风通道进入工作面,加之U型通风方式的通风特点等多种因素共同造成的,其中工作面与地表贯通造成漏风严重是上隅角贫氧的主要致因。基于对贫氧致因的研究,大恒煤矿采用了井上下堵漏、安设风帘、埋管抽采、风机配合风筒等综合性防治措施,有效解决了工作面上隅角贫氧对安全生产的制约和影响,确保了工作面上隅角氧气浓度始终处于正常水平。     

留底煤掘进双巷布置大采高工作面巷间煤柱尺寸优化研究

确定巷间煤柱合理尺寸是保证留底煤掘进双巷布置大采高工作面安全、高产与高效的关键所在。以某矿122106大采高工作面沿底掘进胶运巷和辅运巷之间的护巷煤柱为工程背景,对工作面生产地质条件展开现场调研,同时原位测试巷道围岩地质力学参数。基于上述原始数据理论,估算出煤柱极限强度与合理的煤柱宽度范围,通过数值试验研究手段,分析初步选定宽度煤柱条件下,二次回采阶段巷道围岩及煤柱内部应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:煤柱的极限强度为50.48 MPa,合理的煤柱宽度为19.24~29.28 m。煤柱宽度20 m时,煤柱内塑性区是2个独立的区域;当煤柱宽度达到一定程度后,接续面回采对上个工作面侧煤柱应力影响较小,主要是对本侧煤柱影响较大;靠近煤柱侧顶板和帮部变形较大,垂直位移最大值集中在巷道肩角位置,顶板出现不均匀下沉;煤柱核区内垂直应力均小于其极限强度,能保证稳定;煤柱最大垂直应力集中在两侧,靠近采空区的位置,煤柱中部存在较明显的应力下降区域。     

韩家湾煤矿浅埋近距离煤层群覆岩破坏规律研究

为研究浅埋深、近距离煤层群条件下的覆岩破坏规律,以韩家湾煤矿214201工作面为背景,开展了覆岩地面钻孔、漏失量观测法实测、相似材料模拟研究工作。经对实测数据整理,分析了该地质采矿条件下的覆岩破坏特征,覆岩"两带"发育高度、岩层破断角等。实测得到仅采3^-1煤非充分采动的垮采比为6.5、仅采4^-2煤垮采比为7.3;相似材料模拟顺序开采2^-2煤垮采比为6.0,3^-1煤垮采比为6.8,4^-2煤垮采比为5.8;2^-2煤岩层破断角为59.5°～69°,3^-1煤岩层破断角为66°～71°,4^-2煤岩层破断角为57°～68°;2^-2煤初次来压步距45m,周期来压步距为11～17m; 4^-2煤初次来压步距为63m,周期来压步距为13～21m。研究表明:韩家湾煤矿浅埋深、近距离煤层群开采条件下,上覆岩层只发育有"两带",下部煤层垮采比降低、上煤层垮采比升高,下部岩层破断角降低、周期来压步...     

范各庄矿近距离煤层上行开采矿压显现规律与可行性研究

以开滦集团范各庄煤矿近距离煤层的上行开采为背景,综合运用数值模拟、经验类比、概率积分等方法,研究5号煤层和7号煤层上行开采过程中矿压显现和岩层移动规律,分析了近距离煤层间相互影响作用,并对上行开采的可行性进行了评估.研究表明:7号煤层开采过程中,采空区上方出现应力卸压区,顶板下沉量不断增大形成顶板下沉区,5号煤层受7号...     

新大地公司15404大采高工作面采煤工艺优化

为解决大采高工作面回采过程中出现机头机尾过渡段丢底煤比较严重,液压支架管理难度大的问题,新大地公司15404工作面开展了采煤工艺优化实践。从工作面概况、设备的安装及生产情况出发,主要介绍了工作面从初采时采用工作面沿底板推进,机头机尾沿顶板推进工艺,到改进后工作面和机尾沿底板推进的工艺流程和取得的效果。同时,对大采高支架在生产过程中的适应性,以及采煤工艺优化前后的优缺点进行了分析对比;论证了进回风两巷沿顶板布置的回采工作面、端头的支护方式及回采工艺对工作面提高单产的重要作用。15404工作面采煤工艺优化成功后,大幅提高了资源的回收率,增强了支架的稳定性和控顶性能,缩短了拉机头机尾的时间,提高了工作面回采效率,具有一定的借鉴意义。