近距离煤层采空区下巷道合理位置及围岩控制研究

为探求马兰矿12503工作面胶运巷合理的布置位置,利用FLAC3D数值模拟软件分别对巷道位于采空区下、煤柱边缘下及煤柱下时进行模拟研究,分析巷道在处于不同位置时围岩应力及塑性区分布特征,并根据数值模拟结果对巷道处于不同位置时分别给出支护参数。结果表明:12503工作面胶运巷的合理布置位置为距离02#煤层12503采空区下方大于14 m,距离煤柱边缘大于6 m处;当巷道布置于采空区下8 m、煤柱边缘时顶底板及两帮变形量大,需对支护参数进行优化,根据模拟结果显示优化支护参数后巷道围岩变形得到了有效控制。     

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。     

近距离煤层回采巷道合理布置方案

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区、遗留煤柱下回采工作面巷道布置的技术难题,基于岩层控制的关键层理论,采用UDEC计算机数值模拟的方法,对上煤层开采后采空区及遗留煤柱应力分布规律进行了分析,并通过理论计算的方法确定了下煤层工作面合理内错距离,优化了近距离下煤层回采巷道布置方案,解决了下煤层回采巷道布置、矿井接替紧张的难题。     

近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究

针对近距离煤层采空区下开采采场矿压控制问题,根据某煤矿地质条件及工作面布置方式,采用物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,总结了近距离煤层上煤层开采完毕后,采空区下工作面回采过程中矿压显现规律,进一步分析了采空区下采场覆岩运动规律;由于上煤层开采造成上覆岩层垮落,老顶岩层完整性受到破坏,采空区下煤层开采时,工作面采场覆岩构成"块体-散体-块体"的复合老顶结构,从而使工作面开采过程中形成"小-大初次来压及周期来压"的矿压显现规律.     

采空区下近距离煤层回采巷道合理位置选择

文章以采空区下近距离煤层回采巷道合理位置选择为背景,通过分析上煤层遗留煤柱在煤层底板中的应力传播规律并计算出巷道与煤柱的内错距离应该大于12.8 m。利用数值模拟分析不同错距下巷道屈服破坏、应力分布和围岩变形规律,最终得出错距15 m情况下,可以保证巷道围岩稳定性。     

近距离煤层采空区下巷道围岩控制技术研究

针对近距离煤层采空区下工作面安全回采的难题,以寺河煤矿二号井94316综采工作面为工程背景,通过理论分析及数值模拟相结合的方法,对94316工作面回采巷道的布置方式及支护方案进行了研究。结果表明：当94316回采巷道与上部残留煤柱边缘水平距离为9.0 m时,可使巷道避开上方煤柱的高应力影响区;并根据采空区底板应力分布情况及工作面赋存条件设计了回采巷道的支护方案,在实际应用中,94316工作面回采期间巷道顶底板的移近量最大为225 mm,两帮的移近量最大为158 mm,围岩控制效果良好。     

近距离下煤层巷道布置位置对应力场影响模拟分析

为确定近距离煤层上煤层开采后下煤层巷道的合理位置,采用数值模拟的方法,假定上下煤层间距为8 m,分别模拟巷道距上煤层煤柱中心位置为0 m、5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m和35 m时的应力场垂直应力和水平应力分布。结果表明:煤柱下方为垂直应力集中区,巷道应尽量布置在采空区下方距离煤柱中心线15～30 m的位置;从水平应力的角度考虑,要将巷道布置在距离煤柱中心线15 m以外。综合垂直应力和水平应力对下煤层巷道布置的影响,确定下煤层巷道布置位置在距离煤柱中心线15～30 m之间比较合理。     

松软煤层大巷围岩变形机理及控制对策

针对潞安漳村矿井深埋煤巷持续大变形难题,在开展地应力、煤岩体强度及围岩结构测试的基础上,分析了软弱围岩破坏变形的机理;基于强力一次支护原则提出了高预应力强力锚喷支护方案,重点对煤帮进行短锚索补强支护。矿压监测结果表明,掘巷阶段巷道顶板最大下沉量16 mm,两帮最大收敛量153 mm,底板变形不明显,锚杆锚索受力在掘进工作面推过50 m时开始稳定,锚杆受力最大值稳定在154 kN,锚索受力最大值稳定在235 kN。研究成果可为类似采矿条件下煤巷支护提供经验指导。     

综放工作面区段煤柱合理宽度的数值模拟研究

为了有效测定厚煤层工作面的煤柱合理宽度,针对1208工作面生产地质条件,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,对合理的煤柱宽度进行了研究。通过理论计算,初步确定了区段煤柱留设25 m,运用数值模拟分析了区段煤柱内应力分布规律,在煤柱宽度在15~22 m时,应力值处于“谷底”,且处于弹性区。现场应用表明,巷道顶底板移近量最大为169 mm,两帮移近量最大为383 mm,巷道维护效果好,煤柱稳定。研究成果可为该矿后续的工作面区段煤柱尺寸留设提供借鉴。     

易自燃特厚煤层综放工作面安全开采案例分析

易自燃特厚煤层的综放安全开采技术以煤层自然发火和工作面安全开采为技术难题,结合防灭火技术理论,参照相关学者现场运用实例,对朱仙庄、小康煤矿在特厚煤层自然发火与综放安全开采技术的研究进行了分析总结。合理采用多种煤层防灭火措施,对综放回采期间煤层的自然发火防治以及安全开采起到了决定性的作用,并且对当下有类似地质条件的煤层安全开采问题总结出了解决方法,具有可行性高、安全性能强、效益显著等特点。     

富水覆岩长壁综放开采矿压显现规律研究

为了进一步研究富水覆岩长壁综放工作面推进过程中的矿压显现机理,以大佛寺煤矿40301工作面为工程背景,采用相似模拟的方法,研究工作面推进过程中的矿压显现规律,并掌握上覆岩层在工作面推进过程中变形破断和裂隙发展规律。研究表明,综放工作面上覆岩层矿压显现明显,基本顶初次来压和周期来压步距分别为63~72 m和27~33 m,在工作面的推进过程中,上覆岩层的裂隙发展会波及洛河组砂岩,可能会对采空区和工作面产生一定程度的危害。研究结果可为大佛寺煤矿综放开采提供理论依据,对同类地质条件下的综放开采有一定的借鉴意义。     

厚煤层综放工作面上隅角瓦斯抽放方法研究

针对低瓦斯厚煤层U型通风综放工作面上隅角瓦斯局部集聚问题,以新疆某矿为例,通过现场实测钻孔的流量、浓度参数,对本煤层瓦斯预抽、挂耳钻场高位钻孔抽放、顶板钻场高位钻孔抽放进行综合治理效果分析。矿井最终选用顶板高位钻场方法进行上隅角瓦斯抽放治理,抽放后上隅角最高瓦斯浓度从1.50%降至0.85%,上隅角瓦斯得到了有效的控制。     

成庄矿巷道掘进及综放工作面过断层方案对比分析

为提高矿井生产效率,减少综采队组矸石率,提高煤炭采出率,充分利用煤炭资源,从巷道掘进的源头抓起,结合巷道用途及工作面实际情况,对比分析了成庄矿过断层方案,主要包括由下盘向上盘过断层和由上盘向下盘过断层2种方案,然后分析了各方案的掘进风险和回采风险,研究可指导综掘队组安全、高效地通过断层。     

特厚煤层综放煤-矸-岩放落流动的时序规律及识别方法

综放工作面放煤工艺中的煤矸智能识别是智能化综放开采的瓶颈,经过十几年的不断探索研究,基于煤层的沉积环境和岩性赋存特征,提出了煤岩层低水平自然γ射线辐射高精度实时探测方法和煤矸自动识别原理,为综放工作面放煤工序的煤矸智能识别控制奠定了基础。根据特厚煤层含多层夹矸的复杂结构特征,以提高煤矸识别的精准性为目的,分析了特厚煤层夹矸的赋存特点及自然辐射特性;开展了煤-矸（夹矸）-岩（直接顶岩石）放落流动的时序规律研究,得出顶煤中夹矸的层位、间距、层数等因素会影响放落流动时序,且呈现不同的时序状态,据此进行了放落流动时序分区;相应地不同时序区的混矸率会呈现不同的特征：当夹矸无时序放出时,混矸率在一固定的范围内波动,当煤-夹矸渐次放出时,混矸率呈现上升—稳定—连续台阶式上升的特征,直接顶矸石的混入,使得混矸率呈线性增加;基于煤-矸-岩放落流动的时序特征,得出了不同时序条件下自然射线的辐射变化特征,确定了自然射线辐射强度台阶式变化与夹矸赋存参数的影响关系,区分了放煤流中含有夹矸和直接顶矸石混入的辐射特征,确定了不同煤-矸-岩放落时序区的辐射强度范围,提出了以自然射线辐射强度作为煤-矸-岩自动识别的主要...     

厚及特厚煤层综放面浅孔卸压综合抽放技术

鹤煤六矿主采的二₁煤层为典型的低透气性厚及特厚煤层。该矿回采面因受多期构造影响,煤质松软致密,透气性差,尤其在全层综放面回采时,瓦斯问题更是制约着安全回采。为有效解决这一难题,提高安全回采效率,对低透气性厚及特厚煤层全层综放面浅孔卸压综合抽放技术进行了研究,通过在2123综放工作面2年的回采实践,有效地消除了回采期间瓦斯隐患,改善了工作面回采条件,确保了矿井的安全生产。     

厚煤层巷道矿压显现规律研究

针对厚煤层开采时矿压对巷道的影响的问题,从理论和实践上阐述位于厚煤层内的区段集中巷、采区上（下）山及大巷整个服务期间采动影响过程中的矿压显现规律和围岩变形,以及厚煤层巷道的维护技术。利用FLAC^3D数值模拟软件,分别分析了采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板压力规律以及采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板位移规律。提出要掌握巷道的围岩性质及其对巷道维护的影响,合理确定护巷煤柱宽度,在邻近煤层开采中,采用上部煤层在厚煤层上方跨采,或者厚煤层巷道开掘之前上部煤层预先开采等卸压措施。从而避免了厚煤层开采过程中矿压对巷道的影响,保证了煤矿的安全高效回采。     

采空区下伏特厚易自燃煤层回采巷道矿压显现及支护优化研究

为解决采空区下伏特厚自燃煤层综放开采回采巷道矿压显现的问题,以河南能源新疆公司永宁煤化二采区2301工作面为工程背景,通过对巷道变形破坏、围岩松动圈发育、回采工作面支承压力分布等规律进行研究,在工程对比和理论分析计算的基础上提出的支护优化方案,为类似矿井矿压规律研究及围岩控制提供依据。