确定迎采动面巷道停掘位置

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为了解决部分矿井采掘接替紧张的问题,在上区段工作面回采时,在采空区边沿留下窄煤柱进行下区段所需巷道的掘进,就是所谓的迎采动面沿空掘巷。以山西大同某矿采区为例,2207为其轨道顺槽,2205为上一区段的运输顺槽,用FLAC3D 模拟迎采动面巷道的停掘位置。

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确定巷道停掘位置

为了解决部分矿井采掘接替紧张的问题,在上区段工作面回采时,在采空区边沿留下窄煤柱进行下区段所需巷道的掘进,就是所谓的迎采动面沿空掘巷。以山西大同某矿采区为例,2207为其轨道顺槽,2205为上一区段的运输顺槽,用FLAC3D 模拟迎采动面巷道的停掘位置。

2020-05-23 立即下载
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工作沿空掘巷态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系。在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了"高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板"的动态分段控制原理和"分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板"的动态分段控制技术。现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏。

2020-04-26 立即下载
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沿空掘巷合理煤柱宽度确定及应用

采用理论计算、数值模拟相结合的方法,对平沟煤矿090203工作面回风巷道相向临近区段回采工作面掘进工程中,历经临近区段工作面倾向老顶活动全过程影响期间,护巷窄煤柱的合理宽度进行了研究,确定合理窄煤柱宽度为5m。将这一宽度应用于该工作面回风巷道迎采沿空掘巷实践,监测表明巷道断面收敛率为12.3%,巷道整个服务期间没有发生漏风渗水现象,巷道围岩维护取得良好的效果。采用这种方法来确定迎采沿空掘巷窄煤柱宽度是合理的。

2020-05-16 立即下载
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高工作围岩活与瓦斯涌出关系

为了研究大采高工作面采动围岩活动与瓦斯涌出的规律,现场实测斜沟煤矿18205工作面的液压支架支护阻力、超前支承压力及瓦斯涌出量,分析回采时支架支护阻力、超前支承压力的变化情况,根据现场实测工作面瓦斯涌出量,确定采动活动与瓦斯涌出的关系。结果证明:18205工作面矿压显现增大时,瓦斯涌出量显著升高;在周期来压时煤岩体卸压增流,工作面瓦斯涌出量明显升高。在周期来压期间覆岩裂隙通道受到挤压和冲击作用,高浓度的瓦斯流涌向工作空间,导致高位钻孔瓦斯抽采量明显增加,其与来压步距基本一致,且高位钻孔能有效拦截采空区及邻近层瓦斯,有效保障了工作面安全回采。

2020-05-12 立即下载
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窄煤柱巷道围岩控制技术研究

通过数值分析,研究了迎采窄煤柱宽度内应力场和位移场的分布规律,探讨了邻近工作面回采对巷道围岩稳定性、围岩变形的影响,并最终确定了合理的窄煤柱宽度,同时研究得到了高强锚杆锚索加固巷道围岩,重点加固窄煤柱帮的围岩控制技术。现场应用表明,合理留设迎采窄煤柱并采用高强锚杆锚索联合支护迎采窄煤柱巷道,经历两次采动影响后,巷道围岩顶底板和两帮变形量均

2020-05-01 立即下载
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工作煤体卸压增透效应研究与应用

为研究采煤工作面前方煤体卸压增透效应,提高煤体卸压瓦斯抽采量,分析了采煤工作面前方采动煤体变形破坏与渗透率变化过程的相关性,在工作面前方卸压区,煤体发生滑移破坏,有明显的扩容及卸压增透效应。现场实测了工作面前方煤体应力及钻孔瓦斯流量随工作面推进过程的变化规律,确定了支承压力区、卸压区分布范围。在卸压区内,因煤体渗透率增大,钻孔瓦斯平均流量提高2~3倍。基于工作面前方煤体卸压增透效应,根据不同钻孔失效距离及卸压区宽度,给出了不同偏角(钻孔与垂直煤壁方向夹角)下的预抽钻孔卸压瓦斯抽采量计算式。分析结果表明:钻孔偏角越大,卸压瓦斯抽采量越大。结合某矿N2105工作面现场条件进行计算,得出钻孔偏角最大

2020-04-22 立即下载
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工作瓦斯防治综合信息态分析方法

为了实现回采工作面的信息化和精细化管理,杜绝瓦斯灾害的发生,在煤与瓦斯突出机理研究的基础上,以工作面的瓦斯参数、煤层地质构造赋存和各种应力场分布3方面为主要信息来源,确定工作面在不同阶段瓦斯防治信息要素,如工作面所处地质单元、控制性构造分布、掘进过程中的突出预测指标、残余瓦斯赋存规律等,研究了综合信息各要素的获取方法和预测模型,并根据各种信息的数据特征,采用相应的表示方法,建立了工作面瓦斯防治综合信息动态分析方法理论体系,并在中岭煤矿12013综采工作面进行了现场验证,结果表明,采用综合信息动态分析方法,可以实现回采工作面突出危险区段的动态预测,为生产一线工程人员决策提供技术支撑。

2020-05-10 立即下载
1.47MB
高家堡煤矿104工作应力分布及防冲设计

为了降低回采过程中的冲击危险性,以高家堡煤矿104工作面为研究背景,采用数值模拟的方法模拟工作面回采至一次"见方"、二次"见方"期间采场和巷道的应力分布情况。结合104工作面埋深超过千米、煤层和顶板具有冲击倾向性、周围存在断层构造等工程条件,确定了高应力区域,为防冲设计提供了参考依据。结果表明:104工作面回采期间整体静载应力较大,在回采至一次、二次"见方"阶段时煤壁中的应力值最大达到7.93 MPa,应力集中系数达到2.47;从塑性区分布情况来看,在该顶板和采高条件下,裂隙带演化高度约为25 m,地表下沉量较小。分析认为,加强"见方"阶段工作面矿压观测、围岩控制和解危卸压措施,可以大大降低动

2020-04-19 立即下载
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沿空掘巷技术研究

针对迎回采面沿空掘巷覆岩运动剧烈、围岩应力高的问题,理论计算了合理窄煤柱宽度,通过FLAC3D软件进行数值模拟分析,确定了沿空掘巷时机,针对分段掘进巷道采取不同的支护方式。通过矿压观测可知,巷道围岩变形量处于可控范围,工程效果良好。

2020-05-12 立即下载
1.56MB
断层带强度对应力影响的数值模拟

以工作面沿断层走向推进为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件,根据岩体强度指标GSI确定断层带弹性模量,并分析了不同断层带岩体强度指标GSI条件下,断层带对采动应力分布的影响。研究表明:工作面沿断层走向推进时,下盘工作面断层煤柱以及工作面超前支承应力集中较上盘工作面回采时更高,断层对下盘工作面回采时采动应力分布的影响更明显。断层带岩体质量指标GSI值越小,断层煤柱以及工作面超前支承应力集中更明显,即断层岩体裂隙越发育对采动应力的阻隔作用越强。

2020-05-29 立即下载
1.12MB
影响下的煤层底板岩层破坏特征——以团柏煤矿为例

研究采动影响对底板岩层的破坏范围,掌握矿压和水压对底板岩层作用的关系是煤矿防治底板水害的关键。团柏煤矿开采10煤和11煤,受到底板奥灰岩溶水的威胁,因此,以10煤为研究对象,采用煤层开采过程中底板监测钻孔的压水实验,研究采动影响范围和底板岩层的破坏深度。研究结果表明,10煤开采对底板岩层的破坏范围为10~12 m,横向影响范围40 m,峰值点位于6~20 m。该成果可为煤矿开采深部煤炭资源时进行底板突水预测预报提供技术支持。

2020-04-22 立即下载
364KB
非充分导水裂缝带高度影响因素敏感性分析

为确定非充分采动导水裂缝带高度影响因素的敏感性,提出一种基于灰色关联分析和层次分析法的加权灰色关联分析模型。首先分析和确定非充分采动导水裂缝带高度主要影响因素,然后采用灰色关联分析确定各影响因素的关联度,并采用层次分析法确定各影响因素的权重,最后根据各影响因素的加权关联度确定各影响因素的敏感性。结果表明,非充分采动导水裂缝带高度影响因素的敏感性从大到小依次为工作面倾斜长度、开采厚度、覆岩结构特征、开采深度和煤层倾角,非充分采动工作面必须考虑工作面倾斜长度对导水裂缝带高度的影响。

2020-04-30 立即下载
361KB
煤矿区地井逐级优化设计方法

为进一步优化煤矿采动区地面井设计方法,对地面井的类型及特点进行了深入分析,将煤矿采动区地面井抽采技术细分为邻近层采动发展区地面井抽采、本煤层采动发展区地面井抽采和采动稳定区地面井抽采3种类型;确定了抽采资源评估、布井位置优选、井型结构优化、高危位置防护、地面安全抽采等5项核心技术,提出了不同类型采动区地面井的逐级优化设计方法。将系统化的技术方法应用在了山西晋煤集团成庄煤矿5310工作面采动区CD-01井的优化设计和抽采工程中,获得了连续抽采、抽采体积分数50%以上的良好抽采效果,证明了逐级优化设计方法及技术的适用性。

2020-04-21 立即下载
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寺河矿区地区L型煤层气井抽技术研究

根据采动覆岩移动破坏规律,应用物理模拟、数值模拟、理论分析等方法,研究确定了煤矿采动区地面L型井井位、层位和最优井身结构等参数,并对定向技术、完井工艺、安全抽采技术进行了研究,形成完善的煤矿采动区地面L型井抽采技术,实现了采动区瓦斯连续抽采,为解决上隅角和回风巷瓦斯超限问题提供了技术支撑。创立了煤矿采动区地面L型井抽采回采工作面瓦斯的全新抽采模式。抽采周期涵盖工作面回采全过程,取得了良好的抽采效果。实现了回采工作面采动区地面L型井抽采技术在一定程度上替代高抽巷,缩短了采掘接替周期,降低了成本,可解决上隅角和回风巷瓦斯超限,保障了煤矿的安全生产。优化了CH4、O2、CO、负压等主要抽采参数,形成

2020-04-24 立即下载
483KB
带压开工作底板破坏深度研究

为得到离柳矿区柳家庄煤矿8号煤层首采工作面底板破坏发育特征,采用数值模拟及现场实测相结合的方法,研究了80101首采工作面底板破坏裂隙的发育形态及深度、不同工作面宽度条件下的底板破坏深度发育特征;根据压水判别依据,确定了5组底板破坏探测孔裂隙发育深度的实测数据。数值模拟结果表明:未受相邻采场采动应力影响下的首采工作面底板破坏深度发育较小,底板破坏在工作面走向上呈倒马鞍形,即工作面端部两侧底板破坏深度最大,最大破坏带向外侧倾斜为剪切破坏为主;工作面中部底板破坏深度小,以拉张破坏为主;底板破坏深度受工作面宽度影响较大,底板采动破坏深度与工作面宽度呈线性变化。现场实测结果表明,柳家庄煤矿80101首

2020-04-23 立即下载
392KB
影响下相邻工作巷道支护技术研究

近距离煤层地质条件的特殊性,使得在上煤层开采完毕后,进行下煤层回采时,受上覆岩层采空区影响,巷道维护困难。此外,针对相邻工作面采动影响,提出通过桁架锚索支护技术控制巷道围岩变形。运用岩土工程分析软件FLAC2D,对拱形断面常规锚杆(索)支护、桁架锚杆(索)支护进行数值模拟,确定两种支护方式下,巷道顶板下沉量、两帮塑性区范围及四周应力场分布情况。经过采矿工程现场实践,桁架锚杆(索)支护对提高巷道稳定性具有重要的工程指导意义。

2020-05-25 立即下载
848KB
高工作冒落带态分布特征及确定方法

根据大采高工作面采空体积大及其矿压活动特点,将工作面覆岩分为直接顶内有结构岩层和无结构岩层两类,考虑采空区冒落矸石自重压缩和结构岩层失稳向采空区施加荷载,建立了两类结构不同开采阶段冒落带动态分布方程,揭示了采空区冒落带动态分布特征。结果表明:大采高工作面覆岩采空区冒落带呈明显的动态变化特征;冒落带高度变化与覆岩结构岩层厚度、容重、工作面开采时间、冒落矸石初始碎胀系数及压缩模量相关;基本顶砌体梁结构破断前冒落带在短时间内急剧增大,并达到极值,该阶段冒落带矸石自重压缩增加了采空高度使冒落带进一步增加;基本顶砌体梁结构回转载荷和直接顶内结构岩层滑落失稳施加的动荷载,对采空区矸石压缩作用受岩层厚度、容

2020-04-25 立即下载
487KB
深部开煤层底板变形破坏规律研究

针对某矿煤层埋藏深,受底板承压水威胁严重的问题,确定底板采动破坏的深度是实现对其深部开采的关键和前提。根据该矿1305工作面的水文地质条件、煤层力学性质以及顶底板岩层结构和性质,运用FLAC3D数值模拟方法研究煤矿深部开采过程中应力分布与塑性区分布特征,结合现场实测数据及煤层不同深度的超前段底板超声图像观测规律,得出该工作面采动煤层底板变形破坏的深度约为22 m。

2020-05-29 立即下载
1.32MB
深井首工作周期来压步距分析

顺和煤矿2102工作面为永夏矿区首个深井开采工作面,为了了解工作面矿压规律,对首采工作面进行了现场矿压实测,并对工作面周期来压步距进行了分析。根据现场来压征兆并结合数据理论分析,确定了首采工作面顶板的周期来压步距及强度,摸清了顶板运动规律。研究为同类井田围岩条件下采煤工作面顶板控制及支护设计提供了理论依据。

2020-05-28 立即下载
388KB
影响下沿空掘巷时机确定及围岩控制研究

针对某矿井采掘衔接紧张问题,提出了迎回采面沿空掘巷技术,在理论计算合理煤柱宽度为5 m后,通过数值模拟可知,0913回风顺槽掘进迎头在距离0912工作面前方47 m及回采后方104 m,受覆岩运动动压影响剧烈,需停止掘进,待通过该区域后再正常掘进,并针对J1J2段和J2J3段采区提出了不同的支护方案,通过工程实践,有效维护了沿空巷道的围岩稳定。

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