上保护层开采下伏煤岩卸压带瓦斯抽采优化设计

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在上保护层11505工作面回采时,为了消除卸压带瓦斯隐患,建立了薄板力学结构模型,设定了四边固支的边界条件,得到了下伏岩层“山谷”状的挠曲特性,沿工作面走向、薄板中面是最危险区域;借助于RFPA2D软件的声发射模块,得到在11505工作面开采时“漏斗”状的卸压范围,并验证了四边固支薄板模型的正确性。依据上述理论,提出了在21煤邻近的粉砂岩内布置瓦斯抽采巷,并对高位钻孔布置进行了分层优化,在现场得到了良好的应用,消除了上保护层开采卸压带内瓦斯隐患。

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近距离上保护层开采保护范围研究

通过对数值模拟研究平煤十一矿己二采区己14-15—22090工作面保护层开采的保护范围,在走向和倾向上分别布置两组钻孔测定保护层开采后被保护层的瓦斯参数,根据测压钻孔确定被保护层在理论保护线两侧瓦斯压力分布,通过瓦斯压力确定被保护层保护范围,并结合数值模拟和现场测试,确定保护范围为沿走向的卸压角为56°,沿倾向的卸压角为71.57°,保护层开采后,被保护层的透气性增大了18.44~171.39倍。

2020-05-23 立即下载
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保护层开采保护层抽采钻孔施工位置的确定

为了底板上向穿层钻孔施工安全和增强被保护层卸压瓦斯抽采效果,依据上保护层回采过程中被保护层具有严重突出危险时穿层钻孔施工及瓦斯抽采现状,以祁东煤矿保护层开采为例,通过矿山压力、弹性力学理论和FLAC3D数值模拟软件对上保护层回采时被保护煤层上向穿层钻孔的合理布孔位置和施工时间进行了研究。结果表明:被保护9#煤穿层钻孔在滞后保护层工作面平面距离16~26 m处施工最合理、最安全。

2020-05-01 立即下载
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保护层开采卸压时空效应及被保护层抽采钻孔优化研究

采用理论、数值模拟综合方法,研究了中远距离上保护层开采底板应力场演化、分布规律,发现上保护层长壁式开采采空区底部煤岩层倾斜方向呈凹形、走向平面呈"O"形的卸压球壳,卸压角在其切眼或终采线附近隅角处最小,底部被保护范围煤层的中部卸压效果比两侧的卸压效果佳,即被保护范围煤层倾斜中部的抽采半径比两侧的抽采半径要大;在走向上被保护层卸压滞后保护层采煤工作面一定距离,可以此研究成果指导被保护层钻孔瓦斯抽采工作。

2020-05-02 立即下载
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保护层开采的保护效果及裂隙带分析

作为最有效的区域防突措施,王行庄煤矿进行了保护层开采的实践,通过对煤层瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数的变化分析,考察了上保护层开采后对被保护层的保护效果,保护层开采前后各考察指标变化表明保护效果良好。针对在上保护层开采过程中底板煤岩体裂隙分布研究较少的情况,通过数值模拟,得到上保护层开采后底板裂隙带分布,分为底板变形破坏带和底板塑性变形带,同时划分了"上三带"各带高度。

2020-05-25 立即下载
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远距离上保护层开采保护效果分析

以红菱煤矿西三采区上保护层开采为工程背景,通过总结保护层7煤工作面瓦斯涌出量的变化规律,结合现场实测的12煤瓦斯压力,对远距离条件下上保护层开采的保护垂距进行了考察。结果表明:被保护层12煤虽处于理论计算的最大保护垂距范围外,但仍能得到一定程度的卸压,部分卸压瓦斯可通过采动产生的层间裂隙上浮运移至保护层工作面。这为红菱煤矿远距离条件下上保护层开采的可行性提供了数据支持。

2020-05-26 立即下载
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突出煤层上保护层开采保护范围的确定

以某突出矿井上保护层开采为研究对象,将底板岩层近似的作为均质的弹性介质,运用弹塑性力学对底板岩层中应力分布进行了理论推导,得出采场底板岩层内的应力分布公式,利用MATLB软件编程求解,分析了保护层底板岩层应力分布规律,结合矿井现场实际情况拟合了该矿上保护层开采下被保护层的保护范围曲线,确定了该矿上保护层开采走向方向的卸压角为39.4°,倾斜方向的卸压角为75°左右。经实测验证:理论计算是可靠的,为保护层开采提供了理论确定方法。

2020-05-13 立即下载
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不同间距上保护层开采卸压效应UDEC数值模拟

为了对比研究不同间距上保护层开采时对被保护煤层的保护效果,利用UDEC软件对不同间距上保护层开采卸压效应进行了数值模拟,得到不同间距保护层开采时,被保护层在开采过程中的垂直应力和位移变化规律,结果表明:上保护层开采后,采空区下部的被保护层垂直应力随间距的减小而减小,垂直位移随间距的减小而升高.并且模拟得出开采后不同间距被保护层的卸压率、卸压角和变形膨胀率,为预防煤与瓦斯突出,优化卸压瓦斯抽采系统,提高卸压瓦斯抽采质量浓度、抽采量以及抽采率提供了一定理论依据.

2020-05-14 立即下载
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近距离上保护层开采下伏煤岩体卸压效应研究

为了研究近距离上保护层开采的卸压效果,以平煤五矿己15-23190工作面为工程背景,运用FLAC3D软件模拟近距离上保护层开采后被保护层的应力分布和变形特征,模拟结果表明,上保护层开采后,被保护层充分卸压时其垂直应力降至原岩应力的25%,最大膨胀变形率为1.05%,卸压效果明显。工程实践表明,近距离上保护层煤巷掘进后,被保护层的瓦斯压力和瓦斯含量显著下降,煤层透气性系数明显增加,有效消除被保护层的突出危险性。

2020-05-25 立即下载
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基于FLAC3D的保护层开采防突数值模拟分析

煤与瓦斯突出对于矿井的开采具有严重危险性。对于这种煤层的开采采取的最有效的措施就是开采保护层。本文针对试验矿井煤层赋存和瓦斯存在的危害性进行研究,提出抽采被保护层卸压瓦斯的技术,利用FLAC3D数值模拟软件,严格按照现场标准模拟被保护层开采后的卸压情况。

2020-05-14 立即下载
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保护层开采保护范围确定及数值模拟

针对传统保护层开采保护范围确定方法的局限性,结合某矿井保护层开采的实际情况,提出了一种新的保护层开采保护范围的确定方法(包括沿工作面布置方向和工作面推进方向的保护范围),即现场流量观测分析和含量对比法.通过流量观测分析和含量对比,结合工程实际情况进行计算机数值模拟来确定上保护层开采的"两向"保护范围;在含量测试取样过程中,采取了"大孔口钻杆扩孔,小孔口钻杆接岩芯管"的定点取样方法.研究结果表明:确定的保护范围符合现场实际情况;定点取样方法基本上保证了含量测值的准确性.

2020-05-29 立即下载
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远距离下保护层开采的保护效果数值分析

针对向阳煤矿远距离下保护层开采问题,理论分析了远距离下保护层开采的可行性及科学性;运用计算机数值模拟的方法,模拟远距离下保护层开采过程中被保护层的应力分布规律和膨胀变形程度,分析层间距与岩层岩性对开采保护层保护效果的影响,得出远距离下保护层开采对被保护层的保护效果。计算分析认为:开采保护层一1煤层对被保护层二1煤层起到了一定的保护效果,结合保护层开采和瓦斯预抽采可以实现有效消突。

2020-05-28 立即下载
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保护层开采卸压范围的相似模拟试验

为研究上保护层开采对被保护煤层的卸压范围,以淮北矿业集团海孜煤矿762保护层采面为研究对象,通过相似模拟试验,考察了保护层开采7#煤层顶底板岩层分带特征及被保护层9#煤应力、位移分布规律,并以此为依据,分析了保护层开采的保护范围。结果表明:762保护层采面充分开采条件下,通过实测结果计算得到倾向上、下有效卸压保护角分别为78°、79°,9#煤层最大膨胀率为0.81%。

2020-05-10 立即下载
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突出煤层群俯伪斜上保护层开采的保护范围研究

为研究突出煤层群急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层开采的保护范围划定问题,对某矿4-6区首采工作面上保护层开采的保护范围进行了现场考察研究。结果表明:上保护层开采后沿倾向上、下边界保护范围的卸压角分别为85.7°和79.5°,沿走向保护范围的卸压角在倾向不同高度呈不规则分布,为47.1°~74.1°,急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层考察的保护范围与防突规定划定范围有明显差异;保护层开采后,被保护层的透气性系数增大了53~360倍,卸压瓦斯抽采体积分数达到40%~65%,平均抽采率达到了79.1%,保护层开采瓦斯区域治理措施有效降低了被保护煤层开采的突出危险性。

2020-04-29 立即下载
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深井远距离上保护层开采卸压效果研究

基于保护层开采条件下煤层膨胀变形特征,运用FLAC3D5.0对朱集西矿远距离上保护层开采采条件下,被保护层的应力变化及膨胀变形量进行了分析;同时对被保护层瓦斯抽采流量进行了现场考察。结果表明,保护层开采过后被保护层最大膨胀率达2.2‰,保护层工作面推进40~80 m范围内,被保护层单孔瓦斯抽采流量由0.05 m~3/min增加至0.35 m~3/min,煤层透气性显著增加,对被保护层煤层有一定卸压影响,在卸压影响区内结合钻孔卸压瓦斯能够减低或消除被保护层的突出危险性。

2020-05-10 立即下载
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煤柱对上保护层开采卸压消突效果的影响研究

针对上保护层开采过程中留设特殊煤柱会对开采效果产生不利影响的情况,以淮北青东煤矿为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,就煤柱对上保护层开采效果的影响进行了研究。理论分析得出,在煤柱下方区域会存在卸压盲区;数值模拟分析了留设不同宽度煤柱情况下上保护层开采过程中煤体应力、位移等时空变化规律,得出在留设煤柱情况下上保护层开采时会造成保护区域不连续,且煤柱越宽,对上保护层开采效果影响越明显;对青东煤矿8210工作面煤柱影响区域煤层透气性系数和钻屑量2种指标进行实测,得出在上覆7煤层留设不同宽度护巷煤柱时,在煤柱下方区域的8煤层会存在潜在突出危险区;现场实测结果与数值模拟分析结果基本吻合。

2020-05-16 立即下载
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保护层开采区域防突措施效果考察分析

为了有效考察区域防突措施效果,通过实测被保护煤层瓦斯压力、相对变形量、瓦斯流量及透气性变化等参数,分析了上保护层开采的有效性。结果表明,实施保护层开采后,被保护层煤层瓦斯压力已达到《防治煤与瓦斯突出规定》要求的安全开采范围,煤层的膨胀变形量达到13.67×10-3,透气性增加到20.43m2/(MPa2·d),钻孔瓦斯流量增大到0.98m3/min,上保护层开采的防突效果明显,确保了突出煤层安全生产。

2020-05-14 立即下载
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双重保护层开采效果考察数值模拟研究

针对乌兰煤矿下伏双重保护层开采对上覆被保护层保护范围的划分难题,基于有限差分法,结合保护层顶底板煤岩层的物理力学参数和地质特征,采用FLAC3D软件模拟计算了下伏7#、8#煤层先行开采后其上覆的2~#、3~#突出煤层变形场的变化过程,得出保护层开采后被保护层顶底板位移量,进而计算出煤层的最大膨胀变形量大于煤层厚度3‰的临界点,确定出双重保护层开采后被保护层沿倾向和走向的保护范围。结果表明,7#、8#煤层双重保护层开采后其上覆被保护层2#和3#煤层沿倾向上下边界的卸压角分别为78°、57°和80°、77°,沿走向的卸压角分别为52°和61°。研究结果对乌兰煤矿今后进行下保护层开采效果考察设计工作

2020-05-28 立即下载
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保护层开采层位选择及采高确定

为了解除主采煤层瓦斯突出威胁,设计采用先开采保护层的方案,利用保护层开采过程中形成的裂隙带,释放被保护层的瓦斯。文中对煤层开采形成的“两带”高度进行预测,最终确定一8煤层为保护层,并通过计算煤层顶板裂隙发育高度,确定合理保护层开采高度为1.2m,为该矿高瓦斯煤层开采提供设计参考。

2020-04-18 立即下载
281KB
保护层开采技术在大采深突出矿井的应用

九龙矿为大采深突出矿井,按规定须优先采用开采保护层区域防突措施,为确定下保护层开采的保护范围,需对下保护层开采过程中的被保护层的相关参数进行现场考察试验。根据九龙矿保护层开采的技术条件,进行了保护层开采参数考察方案设计、研究了被保护层瓦斯压力随保护层工作面回采的变化规律,据此,确定了考察范围内保护层沿倾斜和走向方向的的卸压角,进而划定了保护层的有效保护范围,并在下保护层开采过程中对保护效果进行了考察。

2020-05-26 立即下载
225KB
极薄保护层开采的保护效果研究

为考察极薄保护层开采后对被保护层的保护效果,以平煤十二矿己15突出煤层为研究对象,拟将其上部9~12 m厚度0.3~1.1 m的己14极薄煤层作为保护层开采,以达到己15被保护层区域消突的目的。通过对被保护层区域防突效果检验指标的现场测试、被保护层工作面瓦斯抽采效果及其开采过程中瓦斯涌出规律分析3种方法,综合评价了保护层开采对被保护层的保护效果。被保护层瓦斯抽采效果表明,保护层工作面开采过程中,被保护区域最大日瓦斯抽采量增加17.61倍,月瓦斯抽采量增加了11.48倍,风排瓦斯量增加了2.74倍;区域防突效果检验效果表明,瓦斯残存量在1.91~7.37 m~3/t范围内;瓦斯涌出规律表明:被保

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