金达煤业10402工作面回风顺槽区段煤柱留设研究

本文以金达煤业10102综放工作面合理的区段煤柱宽度留设为背景,通过理论计算和Fl AC3D软件建立模型,研究在10402工作面回风顺槽留设不同区段煤柱宽度下煤柱的应力分布及塑形区情况,综合理论技术和数值模拟结果,最终确定综放工作面的区段煤柱宽度为6.5 m。现场10402工作面的顺槽内布置的多点位移计数据显示,在留设6.5 m宽煤柱的情况下,10402综放工作面回采过程中巷道变形在可允许范围内,能够保证该综放面的安全回采。     

大采高工作面合理煤柱尺寸留设研究

针对寺河矿采掘衔接紧张、采区煤柱损失大的问题,通过数值模拟、煤柱受力分析及煤柱强度测试,开展了大采高工作面合理煤柱尺寸留设研究,结果表明:煤柱宽为35 m时,巷道围岩变形量小,受压小,为较合理的煤柱尺寸;对煤柱强度进行测试可得,W13012巷和W13013巷之间煤柱煤体强度值大部分集中在10~20 MPa,煤体强度平均为16.05 MPa,煤体中等硬度,煤柱浅部强度值普遍小于深部强度值;对煤柱受力进行分析,在受超前压力影响期间,距巷道表面较近的煤体逐渐被压裂破坏,而经过煤柱的峰值点后,煤柱在受超前压力期间和滞后压力期间受力基本恒定,煤柱应力只有一个峰值且峰值位置右侧1 m范围内应力均达到自身极大值,说明在此支护强度下此煤柱宽度的4倍宽度是极限的煤柱宽度。     

金庄矿特厚煤层综放工作面合理区段煤柱留设研究

以金庄煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,结合理论分析、数值模拟和现场实测的方法确定工作面区段煤柱的合理宽度。现场实测表明,应力峰值工作面超前16 m出现影响范围50 m。研究结果为相似条件下工作面合理区段煤柱宽度的留设提供了借鉴。     

蔚州矿区单侯矿近距离煤层群区段煤柱留设技术

蔚州矿区单侯矿主采5#、6#煤层,两煤层平均间距24 m,属于近距离煤层群开采。以单侯矿6205N工作面回风巷煤柱、5#煤预留设煤柱稳定性和采空区侧向矿山压力分布为研究对象,掌握6#煤区段煤柱应力分布规律,提出近距离5#煤层区段煤柱宽度留设方案。     

蔚州矿区单侯矿近距离煤层群区段煤柱留设技术

蔚州矿区单侯矿主采5#、6#煤层,两煤层平均间距24 m,属于近距离煤层群开采。以单侯矿6205N工作面回风巷煤柱、5#煤预留设煤柱稳定性和采空区侧向矿山压力分布为研究对象,掌握6#煤区段煤柱应力分布规律,提出近距离5#煤层区段煤柱宽度留设方案。     

综放工作面煤柱留设及围岩控制技术研究

针对因煤柱尺寸设计不合理造成支护效果不理想、煤炭资源浪费的现象,文章主要采用数值模拟软件FLAC3D分析了不同煤柱宽度下围岩应力分布和位移变化规律,对综放工作面煤柱留设与支护进行改进,从根本上改善综放工作面煤柱留设情况,提高了巷道支护效果及工作面煤炭资源回收率。     

条带开采断层煤柱留设的研究

从岩移控制的关键层理论出发，应用离散单元法对沛成矿条带开采断层煤柱留设进行了研究，条带开条断层煤柱留设的是使关键层处于两端简支状态。据此确定沛城煤矿ｆ１０断层煤柱留设宽度为４０ｍ。     

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...     

中厚煤层区段煤柱合理留设宽度分析

工作面开采过程中区段煤柱合理留设宽度对矿山提高回采率及巷道围岩稳定性具有重要作用。以彬长矿区某矿综采工作面区段煤柱留设为研究背景,通过区段煤柱宽度理论计算,得出煤柱宽度为7.9～9.8 m。利用数值模拟方法分别对8 m、10 m、15 m煤柱宽度条件下工作面开采过程中的煤柱垂直应力、水平应力和位移进行研究,发现从平衡应力场状态出发,留设8～10 m宽度煤柱以确保应对较长时间尺度下煤岩体非塑性状态的蠕变和流变;而从平衡后的位移场出发,选择留设8 m煤柱即可满足其变形很小且有一定有效宽度并处于良好弹性状态,同时能够发挥其对顶底板岩层的支承作用和对巷道的保护作用。综合分析相关结果并应用于工程实践中,得出了区段煤柱合理留设尺寸,为类似条件下区段煤柱的留设提供了依据。     

煤矿开采特高压线塔保护煤柱设计与合理留设研究

文中统计分析了11座特高压线塔所处位置煤层的埋深、松散层厚度等地质采矿条件;结合《规范》经验值、两个工作面的地表移动变形实测值,并综合考虑山体采动滑移附加影响,分析得到了地表移动角值参数;采用垂线法,理论计算了保护煤柱尺寸,并通过地质块段法对煤柱压煤量进行了估算.     

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.     

工作面小煤柱留设及加固技术研究

某煤矿综采工作面回采巷道一直沿用大煤柱护巷的支护技术,由于留设煤柱宽度不合理,造成煤炭资源浪费严重,回收率低。该矿所采的2#煤层是低硫高发热量的优质煤炭,如果能实现小煤柱开采,可以节省大量优质煤炭资源,具有十分好的经济效益。     

新窑上煤矿大采高综采工作面合理煤柱尺寸留设研究

基于新窑上煤矿区段煤柱留设经验值20m可进一步优化的实际,为优化区段煤柱留设宽度并优化5~(-2)煤层大采高综采工作面布置,进一步提高资源采出率,综合采用理论计算和数值模拟等方法进行了研究。理论分析表明,可以采用外错布置或平移距不低于5m的平移布置;区段煤柱尺寸采用小煤柱护巷时需大于4.16m,在用大煤柱护巷时需大于12.16m。数值模拟分析表明,采用平移布置时,煤柱内应用分布最优,区段煤柱宽度10m平移距10m方案最佳。结合现场实际,将工作面布置方案优化为倾向长度约246m、区段煤柱宽度10m,单侧共布置5个工作面,可多采出煤炭资源量共计0.99387Mt。     

大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度研究

 在现有煤柱宽度理论计算公式的基础上,针对大倾角煤层围岩应力特点,综合考虑煤层倾角、顶板垮落对采空区充填以及在采动时对煤体引起的损伤等多方面影响,推导出大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度理论计算公式,并应用于胜利煤矿,取得了良好的技术与经济效果,该研究对确定大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度具有参考作用。     

强动力条件下沿空掘巷煤柱稳定性及合理留设分析

针对强动力条件下煤柱的稳定性和合理留设问题,以高家堡煤矿204工作面为研究背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对比分析了4~30 m煤柱的应力分布和变形破坏特征,确定了留设煤柱宽度为6 m。通过分析变形特征和支承压力分布特征,将煤柱稳定状态分为破裂区、卸载区、弹性区3个区;分析认为,宽度合理留设应考虑使巷道处于应力降低区、煤柱自身稳定性、有利于提高煤炭采出率、满足隔离采空区需要的4大原则。现场实践表明,巷道掘进采用该煤柱宽度之后,巷道浅部围岩变形量小且易于控制,取得了良好的施工效果,既提高了煤炭回采率又便于防冲安全管理。     

综放工作面区段煤柱留设尺寸优化设计

以数值模拟计算为主要研究手段,计算出了上区段采空区侧向支承应力的分布特点和演化规律,并以此为依据选择不同应力环境下的煤柱宽度,结合影响煤柱稳定的内在因素(受力状态)分析比较不同宽度煤柱的变形及应力情况,从而得出该地质条件下一个合理的煤柱宽度范围值。     

张家峁煤矿水库周边开采保护煤柱合理留设研究

针对神南矿区张家峁煤矿常家沟水库周边4-2煤层大规模开采现状,将保护煤柱从防隔水功能上沿宽度方向划分为矿压影响区和有效隔水区。分别对矿压影响区宽度和有效隔水区宽度进行现场实测和理论计算,得出张家峁煤矿常家沟水库周边4-2煤层开采保护煤柱合理宽度为25 m。     

厚煤层预采顶分层综放工作面区段煤柱合理宽度留设研究

针对厚煤层预采顶分层综放工作面区段煤柱合理宽度留设的问题,以山东金桥煤矿1308工作面为工程背景,运用理论分析、公式计算、数值模拟的方法研究了煤柱的合理宽度范围、应力分布规律、塑性区分布特征,从而确定合理宽度值。研究表明:为确保煤柱中部没有过高应力叠加现象,煤柱宽度应大于21.9 m;煤柱宽度在14~22 m之间时,中部逐渐形成弹性区,两侧采空区在煤柱中应力叠加较强,应力峰值较高,煤柱的稳定性较差;煤柱宽度在22~32 m之间时,煤柱中部有足够弹性区宽度,两侧采空区的应力在煤柱上叠加程度较弱,稳定性高。因此,合理的区段煤柱宽度是22 m。     

基于三维应变动态监测的大采高综采面区段煤柱留设综合试验研究

基于理想弹塑性力学理论计算、FLAC3D数值模拟分析与多处矿区工程实践,得到宁东试验矿井现采区段留设的40 m煤柱宽度明显偏大。采用现场综合试验,监测受工作面采动影响前后,16组空心包体三维应变的实时增量、不同煤柱宽度(10 m,20 m)试验巷道的围岩应力与变形动态变化。试验结果表明:40 m宽度煤柱内存在明显的低应力增量弹性核区,该区域是巷道布置的有利位置;试验采面侧向支承压力的超前影响范围约45 m,随着采面推进,本区段40 m煤柱内采动应力峰值逐步由侧壁向其深处传递,第一主应力增量逐渐衰减;10 m煤柱宽度试验巷道的平均变形小于20 m煤柱巷道。综合以上理论计算与井下试验监测结果,确定出试验工作面特定区段煤柱设计的合理宽度范围(8.9~12.5 m),从而为类似地质采矿条件下区段煤柱宽度设计提供经验指导。