深井综放工作面沿空掘巷合理时空关系研究

针对孔庄煤矿7433综放工作面地质和开采技术条件,利用FLAC3D软件建立工作面回采的三维力学计算模型,得到工作面侧向煤体中低应力区范围为10 m,支承压力影响范围为58 m,支承压力高峰位于煤壁内26 m;回采后采空区上部岩梁运动基本稳定时滞后工作面的距离为280~300 m。在此基础上,通过数值模拟软件分别对留设不同尺寸煤柱进行模拟分析,最终确定留设煤柱的最优尺寸为7 m。     

深部厚煤层工作面沿空掘巷合理煤柱尺寸研究

针对唐山煤矿Y485里工作面沿空掘巷留设煤柱尺寸问题,分析了采空区侧的支承压力分布规律,初步探究了沿空侧最优掘巷位置。通过FLAC3D数值模拟对采空区侧垂直应力分布进行模拟计算,得出了应力降低区范围为0~8 m,并分别模拟了不同煤柱宽度下垂直应力的分布规律,综合考虑确定工作面沿空掘巷煤柱留设尺寸为5 m,不仅可以保持巷道的稳定性,还可以最大限度的减少煤炭资源的损失。     

大倾角厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设尺寸研究

针对新疆矿区煤炭开采普遍留设大区段煤柱,造成煤炭资源大量浪费的问题,以准南煤矿大倾角厚煤层综放工作面为工程背景,采用理论计算、数值模拟、现场实测的方法,研究了工作面侧向支承压力分布规律,提出了窄煤柱沿空掘巷的巷道位置范围,并对不同宽度窄煤柱的支承压力、塑性区及巷道变形量做了数值模拟分析,结果表明合理的窄煤柱尺寸为5~6m,研究结果为该矿实施窄煤柱沿空掘巷提供一定的参考依据。     

千米深井综放工作面小煤柱护巷参数设计

针对千米深井强矿压煤层条件巷道支护难题,以新河煤矿3#煤层综放工作面开采实践为基础,模拟分析了宽度为5 m的小煤柱沿空掘巷侧向支承压力及煤柱应力分布规律,分析计算了合理的巷道断面尺寸及支护参数,进行了工作面超前支承压力及小煤柱应力分布规律的现场监测分析。研究结果表明:沿空巷道掘进后小煤柱应力分布呈现两侧压力降低、中间压力增高的趋势,工作面超前支承压力峰值位于工作面前方约20 m处,采空区侧超前支护范围应大于30 m,确定沿空巷道断面尺寸为4.5 m×3.8 m,小煤柱留设尺寸、巷道断面及支护参数满足巷道围岩控制要求。     

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。     

临空区煤柱内布置巷道的顶板动压危险分析与控制对策

针对砚北煤矿2502采区250204上工作面回风顺槽与已回采的250205上工作面留设20 m煤柱,将造成250204上工作面回采期间冲击危险性增大和巷道掘进维护困难的现状,通过模拟分析留设不同宽度煤柱及煤柱卸压前后的应力云图和煤体支承压力曲线,确定了250204上工作面安全回采的巷道布置方法和新掘巷道留设煤柱的合理尺寸,实现了巷道的安全施工,为以后采区的布置和煤柱的留设提供了参考。     

沿空掘巷煤柱宽度优化的数值模拟研究

随着锚杆支护技术的推广应用,传统采掘体系中为回采工作面留设大煤柱的做法,正在越来越多的被小煤柱沿空掘巷所取代。本文运用FLAC数值模拟方法,对三交河煤矿采空区上下倾斜方向上煤层上方的支承压力分布状态,以及采动压力影响下相同锚杆支护方式的不同宽度煤柱沿空掘巷的围岩变形状况进行了模拟,得出了优化的沿空掘巷煤柱尺寸范围在4-6m。     

沿空掘巷煤柱尺寸优化及支护技术研究

为确定沿空掘巷时合理的煤柱尺寸,保证沿空巷道围岩稳定,以101工作面为工程背景,通过工作面侧向支承压力实测可知,在距离采空区9m范围内为侧向支承压力降低区,数值计算结果表明,煤柱尺寸可进一步优化到6~8m,最终成功将7m小煤柱应用于工业性试验,实现了沿空巷道的维护及工作面安全高效回采。     

上覆及侧向采空条件下近距离煤层沿空巷道布置研究

沿空巷道的位置布置一直是国内外研究的热点和难点,对于巷道掘进及煤炭回采期间的巷道稳定性至关重要。本文通过地质调查、数值模拟和经验分析等方法,依据南屯煤矿相邻工作面不同回采顺序,分别对侧向工作面、上覆工作面的开挖对底板及沿空巷道围岩应力分布的影响进行模拟,分析了多工作面开采动态应力的叠加演化分布规律。上覆工作面回采后,应力传播向底板及沿空巷道工作面方向发展,加剧了其应力集中程度;此外,在分析多工作面开采后应力叠加特征基础上,确定了沿空巷道的留设煤柱尺寸为6~10m,在实践中的得到了很好的验证,为类似条件下沿空巷道的布置提供了参考。     

察哈素煤矿厚煤层综采工作面煤柱合理宽度模拟研究及实践分析

煤柱宽度的合理留设是确保厚煤层双巷布置综采工作面安全回采的关键。针对察哈素煤矿因煤柱留设不当而导致回采巷道大范围破坏的问题,采用数值模拟的方法研究了巷道失稳的原因和煤柱的合理宽度。结果表明:工作面煤柱宽度不足导致巷道两侧支承压力叠加是巷道维护困难的主因。通过对比不同煤柱留设条件下采场应力、收敛变形和塑性区分布情况,得出该矿合理的煤柱宽度为35 m。现场实践表明,该方案的技术及经济效益显著。     

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。     

孤岛工作面沿空掘巷合理煤柱宽度研究

以东峰煤矿3112孤岛工作面回采巷道沿空掘巷工程为背景,通过理论计算得到煤柱宽度为8.28 m,采用UDEC数值模拟确定3112工作面沿空留巷护巷煤柱合理留设宽度为9 m,工业试验取得了良好的应用效果。     

高河矿E1316综放工作面煤柱稳定性研究

高河能源3号煤层工作面矿压显现强烈,以往采用的小煤柱沿空掘巷及柔模支护沿空留巷工艺,均存在巷道两帮变形大,底鼓严重问题。为了研究3号厚煤层工作面区段煤柱留设的合理宽度,以E1316工作面为研究对象,通过数值模拟分析了E1315采空区侧向支承压力分布规律,揭示了沿空巷道的合理留设尺寸。采用Gaddg公式理论验算了区段煤柱留设的合理性。结果表明,留设35 m的煤柱,能够避开采空区应力集中范围,保证巷道的稳定性。     

嘉乐泉矿综采面巷道煤柱尺寸留设研究

为进一步实现矿井安全回采,最大限度地保证资源回收率。根据嘉乐泉煤矿实际地质条件,运用数值模拟分析了随工作面回采巷道煤柱屈服破坏范围及应力分布,得出了煤柱不同区域的具体数值;通过现场实测内在内部应力分布及煤柱围岩变形量,确定了嘉乐泉煤矿9号煤层一盘区工作面合理的煤柱留设宽度为15 m。为类似条件下巷道煤柱留设提供借鉴。     

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。     

厚煤层回采工作面区段煤柱的合理宽度

回采工作面区段煤柱宽度的合理性直接影响着采掘工作面的顶板控制及安全生产,是进行工作面布置和支护设计的重要依据.为确定福达煤矿合理的区段煤柱宽度,本文根据矿井的工程地质和开采条件,通过对煤柱内弹塑性区的理论分析,计算出煤柱的留设宽度,并结合数值模拟的方法,分析了不同尺寸煤柱下应力分布和破坏范围.通过煤柱留设后的矿压实测,最终确定了福达煤矿回采工作面合理的区段煤柱宽度为19 m.     

综放工作面留设合理小煤柱尺寸研究

孔庄煤矿综放工作面先前留设17～20m大煤柱护巷,巷道处于高应力区,维护十分困难。为保证巷道安全和提高煤炭采出率,现采用理论计算、现场观测和数值模拟方法综合确定小煤柱合理尺寸,选择合理的掘巷时间,为类似条件下煤柱留设提供理论依据。     

深部倾斜中厚煤层沿空掘巷煤柱留设尺寸研究

文章以某矿25301工作面回风巷为工程背景，针对工作面“深部倾斜中厚煤层”的赋存特点，对煤柱覆岩结构力学环境进行分析，建立倾斜煤层沿空掘巷煤柱支承压力模型并进行数值模拟验证，确定如下结论：覆岩关键块的回转变形和滑落失稳是影响巷道稳定性的主要原因，基于大结构力学环境下建立小结构稳定模型，基于倾斜煤层沿空掘巷煤柱支承压力模型分析确定沿空掘巷合理煤柱尺寸为5.23 m,结合数值模拟垂直应力峰值分布分析，综合确定5 m煤柱为沿空掘巷煤柱留设最佳尺寸。     

隆安煤矿邻近煤层开采工作面煤柱尺寸确定

为降低工作面掘进及回采期间巷道支护难度,减少巷道后期维护成本,提高工作面回采安全性,同时为了提高矿井煤炭资源回收率,结合隆安煤矿四采区11#煤层地质情况,通过数值模拟分析和煤柱尺寸宽度理论计算相结合的方法,确定了11#煤层开采留设煤柱的合理宽度为20 m.现场应用结果表明,工作面在开采过程中,巷道围岩受采动影响产生的变形量在可控范围之内,留设煤柱也处于较为稳定状态,达到了设计要求.     

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数值模拟软件,分析4305工作面与4306采空区留设5 m、8 m、15 m煤柱对应工作面巷道掘进及回采期间的变形及破坏规律可得,煤柱应力集中程度随着煤柱宽度逐渐减小而增大。确定选用8 m煤柱。现场压力监测表明,选用8 m煤柱并采用合理支护形式的条件下可以有效控制巷道围岩变形保障安全回采。