远距离煤层群开采下山巷道震动显现成因

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为探索远距离煤层群开采过程下山巷道异常震动显现的成因,基于高精度微震监测和现场调查,应用岩体破裂规律分析预测工具MapRAS分析矿震原因,用离散元数值试验工具UDEC分析巷道围岩动力响应规律,得到:工业广场保护煤柱及己二下山非采动区域频发矿震是工作面采动顶板关键层运移对煤柱边缘强剪应力带作用的结果,其作用的效应与开采深度呈正比,与采动影响距离呈反比。震动显现多发生在非采动直接影响的己二下山巷道围岩,这种异常现象与己组煤岩物理力学性质、3组工作面复合压力拱脚动态加卸载作用和矿震动力源影响距离有关。根据矿震震级、震动显现程度和数值试验岩体质点振动速率,提出了与现场实际基本相符的巷道围岩震动显现危险

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近距离煤层开采上覆煤层自燃危险区域探测技术

针对近距离煤层群采空区自然发火隐蔽高温区难以识别问题,采用分布式光纤温度探测技术对火源高温点监测,以及井下近距离抽气的束管探测技术对气体异常点监测。根据近距离煤层群开采遗煤分布特征及漏风规律,布置符合现场实际情况的气体测点,通过现场观测结果研究了采空区内温度分布及气体分布规律。结果表明:光纤测温结合近距离束管抽气的方法能较全面地监测近距离煤层群开采上覆煤层自燃关键参数变化,同时对类似矿井火区探测研究具有较好的借鉴意义。

2020-05-13
460KB
远距离煤层开采下山巷道震动显现成因

为探索远距离煤层群开采过程下山巷道异常震动显现的成因,基于高精度微震监测和现场调查,应用岩体破裂规律分析预测工具MapRAS分析矿震原因,用离散元数值试验工具UDEC分析巷道围岩动力响应规律,得到:工业广场保护煤柱及己二下山非采动区域频发矿震是工作面采动顶板关键层运移对煤柱边缘强剪应力带作用的结果,其作用的效应与开采深度呈正比,与采动影响距离呈反比。震动显现多发生在非采动直接影响的己二下山巷道围岩,这种异常现象与己组煤岩物理力学性质、3组工作面复合压力拱脚动态加卸载作用和矿震动力源影响距离有关。根据矿震震级、震动显现程度和数值试验岩体质点振动速率,提出了与现场实际基本相符的巷道围岩震动显现危险

2020-05-23
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地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯的试验研究

以地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯原理为基础,对淮南潘一矿地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯技术进行了试验研究。试验结果表明,在开采下保护层的同时配合上覆远距离被保护煤层的地面钻井瓦斯抽采,能有效降低上覆远距离被保护煤层的瓦斯含量,提高下保护层对上覆煤层的有效保护高度和保护效果。该技术对同类型矿区中低透气性、高瓦斯上覆远距离突出煤层的瓦斯抽采和突出防治具有一定的借鉴和指导意义。

2020-05-07
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近距离煤层开采过程中上覆煤层采空区气体变化规律

近距离煤层群开采过程中邻近层之间产生大量相连通的裂隙,采场情况十分复杂,并伴随不同煤层间因通风引起近距离煤层群漏风,在研究漏风规律过程中,煤矿工程现场煤层群采空区漏风规律与单煤层开采漏风规律有很大区别,开采过程中采空区气体的分布规律也更加复杂,给采空区煤层自燃预测预报带来了困难。通过理论分析、现场监测相结合的方法研究近距离煤层群开采过程中上覆煤层采空区气体变化规律,为制定采空区煤自燃预防措施提供科学依据。

2020-05-23
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近距离煤层开采下煤层开切眼合理位置的确定

近距离煤层群在我国煤炭资源分布中占较大比重,为确定近距离煤层群开采过程中下煤层开切眼的合理位置,基于木瓜矿10-110首采工作面的实际工程背景,采用数值软件UDEC对该矿10煤开采过程进行模拟,分析了10煤覆岩运移形态,得到了近距离煤层群下行开采下煤层开切眼的合理位置,结果表明:上部煤层开采后在距切眼5 m的采空区边缘出现应力集中峰值,距切眼15 m位置应力最低,宜将下煤层切眼布置在此区域;下煤层开采至上煤层切眼与停采线位置时压力较大,应采取特别支护措施。该研究为近距离煤层群开采下煤层切眼附近安全开采提供了技术支持。

2020-05-14
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浅埋近距离煤层分类及其采场支护阻力确定

以神府矿区浅埋煤层群开采为背景,采用实测、物理模拟及理论分析的方法,揭示了浅埋煤层群开采的矿压特征,提出了基于岩层控制的浅埋煤层群科学分类。建立了3类浅埋煤层群顶板结构模型,提出了工作面合理支护阻力的确定方法。研究表明:间隔层厚度与下煤层采高之比(间采比G)是影响煤层群下工作面矿压特征及浅埋煤层群分类的关键指标。提出了浅埋煤层群的3类划分:Ⅰ类为无关键层的浅埋极近距离煤层群,间采比一般小于3.3,下煤层工作面来压主要受上煤层垮落顶板活化结构影响,存在来压分区;Ⅱ类为浅埋单关键层近距离煤层群,间采比一般为3.3~7.3,表现为典型浅埋煤层矿压特征;Ⅲ类为浅埋双关键层近距离煤层群,间采比一般大于5

2020-05-04
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近距离煤层卸压采动应力演化数值模拟

为研究近距离煤层群上部煤层开采时对下部煤岩层产生的应力分布影响效应,以潘二矿西四采区B组煤层地质及开采技术条件为背景,采用UDEC软件建立近距离煤层群下向卸压开采模型,获得了8-1煤层开采过程中下部煤层群围岩应力场分布特征及高应力的演化特征.研究结果表明:下向卸压开采下部煤层群的卸压效果与岩层结构、开采参数、煤层位置等密切相关,随着开采距离的增加,卸压范围成非线性递减,并受岩层岩性影响,卸压煤层支承压力峰值及卸压范围呈梯级演化.对于确定近距离煤层群下行卸压开采方案提供了合理依据并对回采巷道合理布置具有一定的指导意义.

2020-05-06
529KB
近距离煤层上位煤层开采底板破坏特征分析

针对高瓦斯近距离煤层群下伏煤层回采巷道变形、破坏严重并影响工作面安全高效开采的难题,通过实验室试验对近距离煤层及其顶底板力学参数进行了测试,结合底板滑移线理论给出了上位煤层开采后底板破坏带分区,应用离散元数值软件计算分析了上位煤层开采对底板造成的破坏程度,得到了底板最大集中应力沿底板水平及垂直方向的分布曲线。结果表明:近距离煤层群上位煤层开采后,沿底板岩体垂直方向底板破坏岩层厚度呈线性增长,沿水平方向岩层塑性破坏以扇形方式扩展且其最大厚度在工作面边缘。

2020-05-01
255KB
极近距离煤层开采区段煤柱合理宽度的研究

极近距离煤层群开采,上下两层煤区段煤柱留设宽度问题,一直是百良旭升煤矿安全生产所关注的焦点之一。基于理论计算得出,上煤层区段煤柱的最小宽度为11.88m,下煤层回采巷道的内错最小距离为2.33m。同时借助于UDEC数值模拟软件,分析上煤层在不同区段煤柱宽度条件下的区段煤柱的应力分布、塑性区分布规律,得出上煤层区段煤柱的最小宽度为12m;上煤层采空区残留的区段煤柱宽度为12m时,下煤层回采巷道在采用内错式布置时,下煤层回采巷道内错距离为3m。综合分析以上结果表明:上煤层合理区段煤柱留设为12m,下煤层区段煤柱宽度为18m比较合理。研究结果为缓解该矿的采掘关系紧张、提高煤炭资源回采率、回采巷道围岩

2020-05-08
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近距离煤层首采关键卸压层工作面瓦斯综合治理技术

近距离煤层群首采关键卸压层开采后,由于层间距较小,采动卸压后被保护煤层透气性增大数百到数千倍,卸压煤层产生采动裂隙,其相互贯通并与保护层采空区连通,导致被卸压保护煤层解吸瓦斯大量涌向保护层开采空间,造成首采保护层工作面的瓦斯治理更加困难。以淮南新庄孜煤矿近距离煤层群首采关键卸压层62114工作面开采为例,采用沿空留巷Y型通风煤气共采技术,提出并实施了被卸压保护煤层综合抽采瓦斯技术,工作面瓦斯抽采率超过80%,回风流瓦斯浓度低于0.6%,实现了高瓦斯煤层群煤与瓦斯的安全高效共采。

2020-05-23
234KB
近距离煤层煤层回采巷道强顶稳帮支护技术

为解决近距离煤层群开采动压影响回采巷道围岩控制的问题,针对某煤矿处在近距离煤层群上煤层采动影响下的40107工作面回风巷的地质条件和巷道变形破坏特征,分析了巷道失稳破坏的主要原因及其加固机理,提出了以顶板高支护强度、帮部高稳定性为核心的加固技术。结果表明:40107工作面回风巷顶底板累计移近量控制在202 mm左右,两帮累计移近量控制在46 mm左右,保证了巷道的正常使用。

2020-04-24
1.98MB
近距离煤层上行开采覆岩垮落及运移规律研究

为研究近距离煤层群上行开采覆岩垮落及运移规律,以晋城某矿近距离煤层群为研究背景,结合其煤层地质条件建立二维相似模拟试验模型,对煤层群开采过程中覆岩垮落和运移规律进行了监测。试验结果表明:煤层群上行开采过程中,上煤层周期来压步距小于下煤层,且覆岩离层高度更大;上煤层表现为工作面的大小周期来压现象,伴随着大周期来压剧烈和小周期来压不明显,且基本表现为小周期来压时垮落角减小,大周期来压时垮落角增大的规律;上煤层开采后覆岩破碎难以形成结构,其覆岩离层高度增加幅度较小。研究结论可为类似条件上行开采和岩层控制提供参考。

2020-04-23
360KB
远距离煤层叠加开采双重卸压效应数值分析

煤层群开采双重卸压效应的应力分布及卸压范围是制约煤与瓦斯瓦斯高效共采效果的关键因素,为了掌握中远距离煤层群开采双重卸压效应,以朱家店煤矿为例,采用数值模拟研究了对该矿4#、6#煤层叠加开采顶底板应力、位移及塑性区分布与演化特征。结果表明:开采4#煤层时,煤壁应力集中系数为2.0,底板塑性破坏深度及卸压深度分别为20m和62m,顶、底板位移量分别为60mm和30mm;叠加开采6#煤层时,采空区侧煤壁应力集中系数降低为1.7,底板塑性破坏深度及卸压深度分别增加至21m和68m,顶、底板位移量相对减小,顶板垂直应力较小,局部区域应力趋于0,同时,6#煤层顶板竖向位移由上向下转变,且其顶板采动破坏带与

2020-05-05
217KB
构造型近距离煤层底板瓦斯抽放巷控制机理与应用

针对构造型近距离煤层群的地质条件,建立了构造区底板瓦斯抽放巷屈曲破坏的力学模型。通过计算得出结论:当巷道顶底板所受轴向压力大于0.8倍使梁达到屈曲的最小轴向压力时,变形明显增大;顶底板变形破坏导致两帮出现压缩破坏;巷道围岩破坏的发展与支承压力转移程度密切相关。结合力学分析、理论研究和矿井巷道围岩与开采环境条件,提出了底煤层开采动压产生裂隙导通上煤层瓦斯通道的底板瓦斯抽放巷控制机理与支护新技术,确定近距离煤层群两工作面巷道的相对距离为35 m,达到了近距离煤层群巷道掘进与工作面开采的瓦斯立体抽采的要求,既控制了瓦斯浓度,实现了安全开采,又保证了民用瓦斯用量。

2020-04-21
1.41MB
近距离煤层重复采动下端面稳定性分析

端面顶板稳定性差一直是制约大采高工作面安全、高效开采的一大难题,这一问题在近距离煤层群开采中更加突出。针对近距离煤层群重复采动下端面冒顶这一难题,采用室内试验、理论分析、数值模拟等手段研究了重复采动下端面顶板稳定性。研究得到:受重复开采扰动的影响,下位顶板裂隙比较发育,顶板岩体强度变得更低,在相同顶板压力作用下端面顶板更容易失稳;17~#煤层开采时,采场上方不同层位顶板将形成2种"拱式"结构和1种"砌体梁"结构,并会出现3种不同程度的顶板来压现象,频繁来压容易造成端面冒顶;近距离煤层群重复采动下,作用在端面顶板的压力并不大,端面失稳的主控影响因素是端面顶板岩体强度,该条件下煤壁片帮与端面冒顶的

2020-05-01
1.77MB
近距离煤层上行开采技术

中新上深涧煤业有限责任公司3#、11#煤层采用刀柱式回采且已基本采完,由于3#、9#、11#煤层层间距较小,给刀柱采空区上方9#煤层的综采造成了极大的困难。结合关键层理论,从刀柱采空区及上部煤层覆岩状况岩层结构的本质入手,进行了上行开采的可行性分析。采用数值计算软件FLAC3D3.0模拟并分析了近距离煤层群下9#煤层回采过程中所引起的围岩压力变化及围岩塑性区发展发育情况及11#煤层煤柱的稳定性,结果表明9#煤层可以安全进行回采,并提出了安全技术措施。

2020-05-16
674KB
近距离突出煤层联合防突管控体系研究

近距离突出煤层群开采突出危险性大,且易误穿煤层引发煤与瓦斯突出等事故。通过建立近距离突出煤层群联合防突管控体系,应用区域突出危险性分区分级预判、区域措施智能化设计、措施效果联合检验、联合区域验证、工作面突出危险性持续分析与管理等技术,解决了近距离突出煤层群开采不同阶段防突需求面临的难题,实现近距离突出煤层群联合防突的有效控制,为试验矿井乌兰煤矿近距离突出煤层群工作面安全回采提供了保障。

2020-05-16
1.07MB
神东矿区近距离煤层开采低氧防治技术及应用

近年来神东矿区随着开采深度逐渐由浅部转向中深部,近距离中厚煤层开采已较为普遍,工作面氧气浓度低是矿井生产过程中面临的新难题。通过对近距离煤层群开采工作面低氧原因进行分析,制定了针对性的管控措施。通过在工作面应用均压和泄压通风技术,以调整工作面和采空区压力差,从而减少采空区有害气体涌出量。对2种低氧治理通风技术进行了分析比较,找到适合神东矿区近距离煤层群开采低氧防治的技术手段。

2020-05-16
202KB
近距离煤层煤层区段煤柱合理宽度研究

针对近距离煤层群上煤层留设的区段煤柱在煤柱下方形成一定区域的应力增高区,下煤层回采巷道受集中应力影响维护困难、严重影响正常生产这一难题,结合新柳矿地质条件采用UDEC2D数值计算及现场实测研究了煤柱下方底板集中应力分布特征,分析了下煤层回采巷道的布置方式对巷道围岩变形的影响,研究表明:上煤层残留煤柱越大,底板应力集中系数越大;在上煤层残留煤柱集中应力影响和本煤层工作面采动引起的应力重新分布耦合作用下,回采巷道顶底板及两帮移近量接近2000mm,巷道变形破坏严重。提出把巷道布置在采空区下方应力降低区内,减少本煤层区段煤柱宽度以及加强巷道超前支护可保证下煤层巷道稳定。

2020-04-25
230KB
近距离煤层瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明:保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采。

2020-04-25
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