不规则煤柱作用下工作面开采的三维数值模拟

通过对三河尖煤矿9202工作面实际开采情况的模拟,分析了近距离煤层或煤层群开采时,上部煤层开采后遗留的煤柱对下部煤层开采的影响.模拟显示下部煤层工作面推进到煤柱下方时形成的应力集中远大于工作面超前支承压力和煤柱引起的支承压力的简单叠加,形成的高应力区极易引发诸如冲击矿压的矿井灾害;指出在近距离煤层或煤层群开采时,要合理布置工作面的位置,根据上部煤层开采的时空关系来合理布置下部煤层工作面的回采巷道,并尽量避免在煤柱正下方采煤.     

浅埋近距离下煤层工作面过倾向煤柱矿压规律

浅埋近距离煤层上层采空区遗留煤柱对下部煤层开采的来压有显著影响,揭示这种异常矿压的机理,对安全开采具有重要意义.在统计分析神东矿区6个过煤柱开采工作面的矿压特征基础上,通过对哈拉沟煤矿12101工作面过倾向煤柱开采的物理模拟,研究了浅埋近距离下煤层过煤柱开采的矿压规律.结果表明,当下方工作面距离上方煤柱水平距离为10 ...     

近距离煤层群二次采动覆岩结构演化与矿压规律

近距离煤层下部煤层开采受上部遗留煤柱影响较大,易出现应力集中、矿压显现剧烈等情况,严重威胁矿井的正常生产。本文采用数值模拟、理论分析及现场实测等方法,对极近距离煤层群二次开采时顶板结构特征、活动规律及矿压显现规律进行了研究。结果表明:下部煤层开采导致直接顶向更高更远处发展,并涵盖了上部煤层采后的直接顶及基本顶范围,形成了典型“垮落带累加”的采场覆岩结构;上部煤层开采对下部煤层起到了一定的卸压保护作用,下部煤层工作面超前支承压力峰值及影响范围减小;但上部顶板垮落压实及遗留煤柱也造成了下部煤层局部区域动压显现,对工作面回采产生不利影响。研究成果为提高资源采出率、保证生产安全提供了科学依据。     

上覆近距离遗留煤柱影响下采掘工作面应力场分析

为研究近距离上层遗留煤柱对下伏煤层工作面开采的影响,现以73_下29工作面为研究对象,根据近距离煤层的实际开采条件,采用理论分析和数值模拟方法研究上层遗留煤柱对下伏煤层工作面采场应力的影响。研究表明：近距离煤层在开采过程中,上层遗留煤柱下方会产生较大的应力集中现象,通过对遗留煤柱影响区域进行数值模拟可知,上层遗留煤柱对回采工作面的巷道围岩应力分布有较大影响。因此,在开采下层工作面时要选择合理的巷道布置参数,加强煤柱影响区的支护强度和矿压监测力度,同时加强人员的安全管理,以保证近距离煤层下伏煤层开采时的有效管理和安全回采。     

近距离煤层煤柱下工作面强矿压显现特征及控制研究

近距离煤层上位煤层遗留煤柱影响下煤层产生应力集中,导致下位煤层回采工作面冒顶、片帮。以山西上榆泉煤矿9~#(上位)煤层开采后10~#(下位)煤层回采工作面地质条件为工程背景,采用理论分析、数值模拟的方法,对煤柱下工作面矿压显现特征及工作面围岩稳定影响因素进行了研究,提出了以煤层层间距为分类指标,以控制工作面采高为主的采场围岩控制方案。     

1.0 m极近距离煤层联合开采矿压规律

针对阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采条件,应用常规错距理论和岩层移动理论,研究了上部工作面采空区走向形成的稳压区和减压区范围,论证得出了1.0 m极近距离煤层联合开采下部工作面仅能布置于稳压区,并给出了上、下煤层工作面联合开采最佳走向错距范围为21~26 m。研究发现,在稳压区域回采的下部工作面采场覆岩形成了“双结构顶板”。矿压观测结果证明：在最佳错距范围内开采,上部工作面采空区形成的残余支压高应力区与下部工作面的超前支压高应力区之间,在推采方向存在2~3 m近原岩应力安全距离,避免了上、下高应力区域叠加,保证了下部工作面在稳压区域内回采,现场实施错距20~25 m,与理论分析接近。阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采成功实施,在理论和技术上为类似条件的煤层提供了可靠的矿压数据和开采经验。     

近距煤层回采巷道支护技术实践

针对木瓜煤矿近距离下煤层采空区及遗留煤柱下回采工作面巷道支护的难题．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,优化了近距离煤层回采巷道的支护方案．解决了近距离煤层安全开采的难题。     

房柱采空区遗留煤柱对下煤层开采的影响

为研究房柱采空区遗留煤柱对下部近距离煤层开采的影响规律,掌握该条件下工作面回采的矿压显现特征,采用数值模拟和力学分析方法,研究了大地精煤矿房柱采空区煤柱集中应力的影响深度以及下部煤层开采顶板的破断规律。结果表明:房柱采空区底板岩层应力随煤柱的分布呈周期性变化,3#煤层开采老顶活动受上部煤柱应力集中的影响,从而破断岩块,易发生滑落失稳,严重威胁了下部煤层的安全开采。     

近距离煤层不规则遗留煤柱下回采巷道围岩稳定性研究

针对近距离煤层不规则遗留煤柱下回采巷道稳定性差、支护困难等问题,以内蒙古某矿20314辅运巷为工程背景进行研究。根据近距离煤层实际开采条件,采用FLAC~(3D)软件模拟研究了上下煤层工作面回采后不规则煤柱下巷道垂直应力变化规律。研究表明:近距离上下煤层工作面回采后,在采空区之间遗留形成的三角型边角岩层区域出现垂直应力集中现象;遗留煤柱下的巷道受到本煤层工作面侧向支承压力与上部残留煤柱支承压力的双重影响,垂直应力大于巷道两帮煤体抗压峰值强度,则巷道出现破坏。     

双煤层不规则煤柱应力—能量演化规律及防冲技术研究

煤矿开采遗留煤柱区域往往是高应力和能量聚集区,多煤层开采条件下,当上部遗留煤柱与工作面煤柱重叠时,多重应力作用下煤柱区应力分布及能量演化更为复杂,工作面回采过程中易发生动力现象.以某矿双煤层开采遗留不规则煤柱区开采为背景,采用数值模拟和工程实践等方法,研究了工作面开采过程中煤柱区的应力分布、能量演化规律,建立了不规则煤...     

黔西比德－三塘盆地煤层群发育特征及其控气特殊性

黔西比德－三塘盆地煤层群发育,具有特殊的控气特征。基于17个钻孔和4个探槽的煤层数据及11个勘查区600多个煤芯解吸资料,以0.3m作为单一煤层厚度的统计下限,采用煤层层数、煤层间距、煤层总厚度来表征煤层群的特征,探讨了各参数之间的相关关系,及煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线之间的空间叠置特征。结果显示：煤层层数越多,煤层间距就越小,煤层厚度就越大,它们之间具有很好的乘幂关系。同时,发现煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线分布在空间上高度吻合;在煤层甲烷富集区,甲烷浓度高的区域煤层层数最多,煤层间距最小。由此进一步说明,在煤层群发育区,煤层间距小、砂泥比低、整体煤岩封闭性好导致的煤层之间“叠加”封闭,是煤层气保存的有利条件。     

鹤岗煤田煤层气赋存规律

鹤岗煤田主要含煤地层为上侏罗统石头河子组 ,总厚度 730～ 1310m含煤 40余层 ,可采和局部可采36层 ,含煤总厚度 2 9 46～ 85 80m。含煤系数 4 0 %～ 6 5 % ,矿区煤层埋深 2 0 0 0m以浅煤层气含量大于 4m3 /t。至保有储量界线范围内 ,煤层储量可达 40 8亿t,外围预测煤炭储量达 8 1亿t。煤类以气煤为主。煤层气含量南山、新一、兴安台矿平均值为 13m3 /t。经计算煤层气资源量达 6 31亿m3 ,因此 ,从煤层气赋存特征入手 ,深入研究本区煤层气赋存规律 ,对煤层气评价及勘探开发具有一定的意义。     

焦作煤田煤层渗透率控制因素及预测

结合焦作煤田煤层渗透率的现场测试结果和实验室测试结果,分析了煤体结构、煤层裂隙、构造作用、煤化程度、煤岩组分和煤层埋深6个控制因素对煤层渗透率的影响,预测了焦作煤田的煤层渗透性。     

北山煤矿地质构造对煤层形态和厚度的影响

在北山煤矿地质构造特征研究的基础上，对该矿煤层形态和厚度的变化影响进行了初步分析和研究。结果表明，北山煤矿主采煤层形态和厚度的变化受横弯褶皱和纵弯褶皱的双重控制，近SN、EW和NE～ NEE向的高角度正断层对37＃、39＃煤层影响最大，岩浆岩影响程度相对较弱。该研究可为北山煤矿下一步煤炭资源的合理开采提供一定的参考和指导。     

保护层开采穿层钻孔抽采最大化技术研究

保护层开采时,对被保护层的瓦斯治理是一项非常重要的工作。通过合理的钻孔布置,既减少了钻孔的工程量,又能提高钻孔的利用率,真正做到了瓦斯治理工作最大化、科学化。     

极薄煤层和薄煤层的采煤工艺

薄煤层开采的特殊性造成薄煤层长壁机械化开采发展缓慢,目前主要以炮采和机采为主。国内外薄煤层机械化开采较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采及急倾斜煤层钢丝锯开采。     

关于开采七台河矿区极薄煤层工业指标的探讨

研究了煤层赋存的地质特征与极薄煤层的开采工艺,结合国内、外极薄煤层的开采现状,对影响煤层开采的主要因素逐类进行分析,筛选出影响综合评价的主导因素,界定了非经济可采煤层的技术指标,对七台河地区极薄煤层开采的工业指标提出了建议,可为政府在矿产资源管理与制定相关政策方面提供参考性意见。     

极软突出煤的视相对密度测定方法研究

视相对密度是煤的重要参数,在煤与瓦斯突出预测、煤质分析等方面有广泛的用途,但查阅文献发现标准GB/T 6949—2010对极软突出煤层不适用,主要是由于极软突出煤层粒径较小无法选取规定粒径,且松软极易破碎造成裹蜡损失。针对此问题,建立了视相对密度测定与粒径关系模型,经计算分析发现粒径选取越小测定值越大,且在4 mm以下表现更为明显,所以不可选用大颗粒代替极软突出煤进行测定。为解决其测定问题,提出了模拟煤层法,该方法将一定质量的极软突出煤放置入固定装置中压制成型,然后施加相应煤层应力,对其体积进行准确测定,从而获得煤样的视相对密度,并设计制造了相关设备,利用设备进行了相关实验。设备能实现对极软突出煤层视相对密度的准确测定,且由于测试过程中考虑了应力影响,故测定值略大于GB/T 6949—2010方法,误差率小于1%,远远满足重复性小于0.04的要求。     

突出煤层掘进工作面本煤层预抽瓦斯技术实践

为消除回采巷道掘进过程中煤与瓦斯突出危险,解决瓦斯涌出量大的问题,采用本煤层定向钻孔与普通钻孔相结合的瓦斯抽采方法,严格落实瓦斯抽放钻孔施工技术措施。实践表明,采取综合瓦斯抽采措施后,消除了突出危险,瓦斯抽采浓度最高达58%,掘进工作面瓦斯浓度控制在0.5%以下,巷道单月最高进尺达到200 m以上,保证了巷道掘进施工安全。     

急倾斜突出煤层群开采首采煤层的选择

介绍了急倾斜突出矿井煤层群开采技术条件,并基于江西沿涌矿井的32采区开采,论述了急倾斜突出煤层解放层选择,通过对瓦斯突出强弱和保护层的顶板冒落高度数量分析,推荐了合理的突出煤层开采顺序,为矿井工作面接替和安全生产提供有力的保障。