端氏煤矿工作面停采煤柱留设宽度研究

工作面开采影响下的停采煤柱宽度留设是保护大巷长期稳定的关键所在,以端氏煤矿为地质工程背景,建立了地应力平衡-大巷开挖-工作面开采数值模型,得出巷道支承应力峰值和相应位置。通过研究工作面超前采动应力影响范围和采掘影响下的应力分布规律,确定了停采煤柱合理留设宽度,通过煤体承载状态分析和现场应用验证了煤柱宽度的合理性。     

近距离煤层应力拱形态与支承压力分布演化研究

为了确定近距离煤层重复开采停采煤柱的合理宽度,以燕子山矿为工程背景,基于应力拱理论进行了研究。采用理论分析、数值模拟及现场实测研究了随重复开采应力拱形态和支承压力分布的演化规律及响应关系。结果表明：跨度、埋深与支承压力影响范围呈正相关,而拱高、集中应力系数与其呈负相关。重复开采引起应力拱左、右半拱的拱高和跨度按时空顺序分别增大至165 m和235 m,结合理论计算得超前支承压力影响范围由78 m增大至94 m。现场实测所得数据得到了相同的规律。应力拱的形态与支承压力分布的演化高度关联,随重复开采超前支承压力影响范围明显增大。研究成果可为近距离煤层停采煤柱宽度的留设提供科学依据。     

大采高长工作面主撤巷道合理布置研究

为了确定寺河矿4301大采高长工作面主撤巷道的合理位置,减少煤柱损失,通过研究工作面超前支承压力分布规律,探讨合理的煤柱留设宽度,进而确定主撤巷道的位置。采用现场观测和数值模拟相结合的方法研究工作面超前支承压力的分布规律,研究表明：工作面末采阶段,工作面超前支承压力峰值位置保持在距工作面8～10 m处,影响范围约50 m,剧烈影响范围约为20 m;合理的煤柱留设宽度应为35～45 m,即主撤巷道应布置在距盘区集中巷35～45 m处,既保证了主撤巷道的稳定,同时也减少了煤炭资源的损失。     

串草圪旦煤矿末采煤柱宽度合理留设

在工作面开采的情况下,末采煤柱宽度的合理留设是保持巷道稳定的关键因素,合理的煤柱留设不仅可以有效提高煤炭资源的回收率,还可以维护大巷的稳定性。本文以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,运用数值模拟和理论分析相结合的方式,对末采煤柱的留设尺寸进行研究,通过对煤柱进行极限平衡计算,确定合理的煤柱尺寸上下限在15.00～32.54 m之间,并结合数值模拟对末采煤柱宽度为30.0 m、25.0 m、22.5 m、20.0 m和15.0 m等5种方案的巷道围岩应力及塑性区分布状态进行研究,确定了末采煤柱宽度为23 m。此时工作面的超前支承应力对联络巷的影响较小,且煤柱内存在10 m左右的弹性核区,可保证煤柱的稳定性和阻止采空区内的瓦斯涌入联络巷内。研究成果成功应用于工程实践,为类似条件下煤柱留设提供了有益借鉴。     

特厚煤层综放开采停采煤柱优化的研究

综放工作面停采煤柱的宽度影响着煤炭资源回收及盘区大巷的稳定性,以塔山煤矿8110综放工作面为工程背景,通过超前支承压力极限平衡理论计算,FLAC~(3D)数值模拟分析,结合现场实测的分析,对综放工作面停采煤柱的宽度进行优化,在保证盘区大巷稳定的前提下,提高煤炭资源回收率。     

深部矿井合理停采线煤柱尺寸研究

对梁宝寺煤矿3200采区3206工作面,采用数值模拟、现场实测和理论分析的方法,研究得出了工作面支承压力影响范围和峰值,分析得出了动压作用下工作面保护煤柱留设影响系数及其权重,合理计算了工作面停采煤柱大小,得出了深部矿井合理停采线煤柱尺寸。     

二叠系厚煤层综放工作面合理区段及停采煤柱留设宽度研究

同发东周窑矿目前开采山西组4#煤层,属二叠系厚煤层综放开采,目前区段煤柱普遍留设30 m,停采煤柱留设120 m,存在巷道强矿压显现以及煤柱资源严重浪费等问题。本次研究运用理论分析、数值模拟的方法,就同发东周窑矿8103工作面区段煤柱与停采煤柱如何合理留设宽度进行研究,最终确定留设6 m区段煤柱及80 m停采煤柱可以有效解决巷道及停采强矿压现象,工作面煤炭资源回收率大幅提高。     

石炭二叠系火成岩侵入区特厚煤层采区停采煤柱合理宽度研究

根据塔山煤矿石炭二叠系不同层位煤岩层受火成岩侵入的地质情况,运用Flac3D数值模拟软件对不同覆岩类型条件下特厚煤层停采煤柱合理留设宽度进行探讨;对采动影响下不同覆岩类型停采煤柱内部应力、尤其对大巷围岩垂直应力及超前支承压力等矿压特征差异进行分析。结果表明:1)无火成岩侵入下停采煤柱宽度为150～155 m,三层火成岩侵入下停采煤柱宽度为135～140m,单层侵入与双层侵入类型居于二者之间。煤岩层受侵入形成坚硬岩层越多,应力于煤柱弹性区衰减速率也较大,大巷围岩受扰动较弱,需留设停采煤柱宽度较小。2)巷道围岩应力场受扰动影响后,煤柱弹性区应力最低点的应力及大巷围岩最大垂直应力(及应力集中系数)会显著增大,大巷围岩最大垂直应力集中系数以二次函数关系随煤柱宽度减小而增大。3)特厚煤层坚硬岩层与高低位关键层的相对位置不同,对采场矿压显现影响程度不同。     

东古城煤矿煤柱留设宽度的实验研究

以东古城煤矿Z106工作面为研究背景,通过综放工作面停采线稳定性分析,计算得到停采线为30 m时巷道可以有效地避开超前支承压力的影响,结合数值模拟分析,发现停采线为30 m、煤柱留设宽度为30 m时,巷道围岩变形较小.实际应用显示,30 m煤柱宽度下巷道顶板的最大位移量为200 mm,两帮最大位移量为198mm,在节约...     

双突软煤层大采高综采面支承压力分布规律研究

通过对河南神火集团梁北煤矿5.0m大采高综采一次采全高工作面支承压力进行现场实测和分析研究,找出了在极软双突厚煤层条件下大采高工作面支承压力的分布规律,为确定工作面超前支护范围及巷道保护煤柱留设尺寸提供了主要依据,同时,也为该采煤工艺在这种复杂条件下的首次实施和成功推广应用提供了技术支持。