综采工作面过上覆煤柱技术研究

近距离上层煤开采过后留有许多残余煤柱,这些煤柱往往导致下层煤开采过程中出现强烈的矿压显现情况。针对综采工作面过上覆采空区煤柱矿压显现剧烈的问题,以山西上榆泉煤矿工作面地质条件为基础,对相邻43303工作面回采过程中的矿压显现情况进行了总结分析,确定上层煤煤柱与本层煤顶板形成的次生顶板结构是造成工作面来压强度增大的主要原因,并从43302工作面过上覆煤柱前、中、后三个阶段,制定了改变采高、调斜、顶板预裂以及加快工作面推进速度等技术措施。根据现场实践效果,采用该措施能够减弱工作面矿压显现强度,改善工作面片帮、冒顶等情况,实现对工作面降压的目的,具有良好的应用效果。     

吴庄铁矿盘区间柱回采优化研究

基于吴庄铁矿盘间柱宽度不确定性、两侧均为充填体且高度大的现状,为安全高效回采盘区间柱,制定了盘区间柱两侧采场充填体取芯设计方案,并对充填体进行制样,进行了实验室试块抗压强度试验。试验结果表明：一步骤采场（矿柱）充填体强度整体符合设计强度要求,二步采场充填体强度整体偏低,盘区间柱宽度较设计变化较大,宽度极其不规整,整体呈上窄下宽的规律。鉴于盘区间柱宽度不规则、二步骤采场充填体强度低于预期、采场高度大和盘区间柱回采时不能大面积暴露的特点,采用留设一定厚度间柱和采用较小采场长度的措施进行回采方案制定,制定了小采场分段空场嗣后充填法回采方案。该方案的制定和实施,对于其他类似地下矿山三步骤间柱回采工程具有借鉴意义。     

某石英砂矿地下开采保安矿柱稳定性分析

某石英砂矿由于受到产品销售问题及周围环境条件的限制,决定采用地下开采方式。矿体南西部已经靠近矿界,为了保证矿体开采过程中的安全,需要在靠近矿界的矿段预留保安矿柱。因此,采用FLAC3D数值模拟软件,对矿体开采留设不同厚度的保安矿柱进行安全稳定性分析及比较,最终确定留设保安矿柱的合理尺寸。     

某矿山特大采空区下矿体回采方案研究

某矿在长期使用空场采矿法中形成了特大采空区,给矿山生产带来了安全隐患。针对这一难题,根据矿山实际的矿体赋存、开采技术经济条件以及空区特征,对空区下矿体回采方案进行了分析与研究,提出了空场嗣后充填采矿法和上向水平分层充填采矿法2种回采方案。考虑到矿山的实际情况,空场嗣后充填采矿法较优,但矿山空区情况已经不容乐观,应及时对空区进行充填处理。     

非连续采空区矿柱力学分析的数值模拟

为探讨非连续采空区矿柱力学原理,通过FLAC3D数值模拟技术,对下向水平分层进路式胶结充填采矿法开采形成的非连续采空区中矿柱的受力状态进行了分析。研究表明,非连续采空区中矿柱所受的力主要为覆岩的自重应力,水平应力对其影响不大;随着埋深的增加矿柱承受的垂直方向的力近似呈直线增加;随着非连续采空区跨度的增加（进路数量增加）,非连续采空区受垂直方向的应力逐渐由围岩两侧向矿柱中间过渡。     

强动压煤体劣化下巷道位置与围岩控制技术研究

针对强烈动压影响下煤体力学性质劣化严重、围岩变形大、难维护的问题,采用理论分析、数值模拟及现场试验的手段,对强动压下巷道围岩变形控制技术进行了系统研究。研究结果表明：强烈动压影响下煤柱帮内部出现多组破碎带,煤体单轴抗压强度平均降低24.25%,锚索锚固力降低27.2%～42.7%,煤柱帮承载力大幅下降成为弱帮,弱帮压缩横移诱发强动压下巷道变形失稳。基于巷道变形失稳机制,进行了数值模拟分析,确定了合理护巷煤柱尺寸为10 m,提出了弱帮强支、性能匹配、高预应力水平均衡和相互补充的巷道控制对策,设计了钢棒与锚索联合支护方案,并进行了井下工业性试验。工程实践表明,合理巷道位置及新型支护方案能够有效控制巷道围岩变形,降低巷道断面收敛率33.7%,锚索、钢棒未出现破断,满足正常生产要求。     

便携恒阻式快速升降临时支柱设计与工作过程

分析了目前常用临时支柱的优缺点,主要针对目前国内矿井巷道快速掘进过程中临时支护设备初撑力低、支柱笨重、操作复杂、支护速度慢、成本高、液压油造成环境污染等问题,设计开发出一种便携恒阻式快速临时支柱。介绍了该支柱的技术特征、特点及工艺流程;该支柱简单实用,具有良好的经济效益和安全效益。     

望云煤矿15101综放面沿空煤巷围岩支护技术研究

通过现场调研和松动圈观测对望云矿15101工作面沿空煤巷0~450m段破坏进行了统计,得出沿空煤巷顶板偏向煤柱侧及煤柱帮不对称破坏的特点。根据这一特点提出采用偏向煤柱侧布置锚索及增加锚杆长度与直径和增加锚杆索数量的控制方法,在现场试验中取得良好控制效果。     

小保当煤矿保护煤柱尺寸的研究

巷道支护技术研究是煤矿开采永恒的课题,小保当煤矿作为榆神矿区中部地带,具有典型的区域特点,大断面巷道支护加护研究,不仅有利高产高效矿井的安全回采,也对该区域矿井的支护给于借鉴意见。本文针对小保当煤矿大断面巷道支护过程中出现的问题,结合国内大断面巷道支护技术,采用理论分析核数值模拟手段,研究了大断面巷道间的保护煤柱应力分布及变形,提出了合理的保护煤柱尺寸。     

大巷煤柱工作面设计方案优化

结合极限平衡理论,计算选取沿空掘巷窄煤柱最小宽度,尽可能增加工作面宽度,提高资源采出率;同时利用八盘区既有大巷形成大巷煤柱工作面各生产系统。选择合理的空巷支护方案,保证采煤工作面顺利回采,确保安全生产。