煤层渗透性变化规律在防水煤柱上的应用

针对大断层、防水煤柱的合理留设，白集矿利用煤层渗透性变化规律理论，结合有关安全规程，确定了井下各生产水平煤柱合理的留设位置。     

淮南潘集矿区部分块段可缩小防水煤柱开采探讨

潘集矿区矿井设计采用留设８０ｍ防水煤柱作为防治上覆巨厚含水松散层水害的安全技术途径。通过对回采面开采水文地质条件的全面对比分析，认为是否会发生充水主要与煤层露头上方新生界直接充水含水层的原始沉积环境、岩性组合、富水性等有关；进而对全矿区能否部分块段缩小防水煤柱开采进行了分析预测，提出了可缩小防水煤柱开采的范围及可行性。     

急倾斜煤层防水煤柱合理尺寸的理论分析

根据深部急倾斜煤层工作面开采方式、积水位置的不同组合,将防水煤柱留设分成三种常见模式,并分析了每一种模式煤柱留设的主要依据;运用块体极限平衡理论建立急倾斜煤层失稳力学模型,推导出煤柱区段稳定尺寸的计算公式;针对不同矿区的具体条件,提出急倾斜防水煤柱留设合理尺寸的优化体系.将优化设计的理论运用于唐山某矿,得出防水煤柱留设合理高度为59.3m,而该矿在防水煤柱高度60m的条件下实现安全试采,说明优化设计理论具有工程实践指导作用.     

煤层群开采留设断层防水煤柱的方法

煤层群开采断层防水煤柱的留设，至今还没有一个完整的规定和系统的方法，因此，留设煤柱时缺乏参考依据。本文就唐山矿的实践并参考有关规定，详细介绍了煤层群开采留设断层防水煤柱的方法。     

陷落柱防水煤柱的留设

对陷落柱防水煤柱留设进行了分析计算，达到了缩小煤柱尺寸，充分回收资源，安全生产好的目的。     

关于缩小Ⅱ62采区D36钻孔防水煤柱的可行性研究

Ｄ３６钻孔揭露太原料十层灰岩，为一封闭不良钻孔，按规程要求必须留设５０ｍ防水煤柱，通过有关资料的进一步分析、研究。，将防水煤柱宽度缩小为２５ｍ，不仅实现了综合机巷直线布置，减化生产系统，而且多采煤炭资源５．２万吨，创造产值１０９６万元     

巨厚含水砂层下顶水综放开采试验

通过工业性试验，取得了顶水综放开采的成功经验和在全煤厚综放及网下综放时分别将原设计按分层开采条件留设的垂高为８０ｍ的防水煤柱缩小到７８ｍ及６６ｍ的技术突破，安全产煤２２４．１６万ｔ，效益显著；确定了综放开采的防水煤柱设计原则，扩大了综放开采的应用领域。     

承压水上工作面采动诱发断层活化及煤柱留设研究

为加强矿井水灾害防治，保障矿井安全开采，以五沟煤矿1026工作面实际地质条件为基础，针对工作面回采诱发断层活化突水问题，采用室内相似材料模拟试验与FLAC3D数值模拟相结合的方法，研究了工作面采动影响下断层的活化特征及煤柱留设情况。研究结果表明：运用相似材料试验分析可知，随着工作面不断推进，当DF68断层下盘防水煤柱小于20m时，DF68断层活化程度明显加剧，工作面突水威胁也将更大|采用数值模拟对工作面推进过程中的DF68断层活化特征、渗流特性及断层防水煤柱的留设进行了系统的分析，得到了DF68断层防水煤柱最小留设宽度|结合相似材料试验、数值模拟综合分析确定DF68断层下盘防水煤柱留设宽度为20m，该宽度在保证工作面回采安全的基础上可进一步提高资源回采率。     

峰峰集团断层防水煤柱留设计算公式分析

断层防水煤柱的留设是从事水文地质工作者经常遇到的一项基础水文工作。峰峰集团在2009年更换了其断层防水煤柱留设的计算公式,水文技术人员对新公式的理解存在偏差,出现计算留设煤柱不正确的现象。针对这一问题,从新的计算公式入手,对各断层防水煤柱常用公式进行分析,探讨如何正确计算留设断层防水煤柱,并提出了在应用防水煤柱公式计算时需要注意的问题,为水文地质工作人员提供参考。     

防水煤柱合理宽度留设原则及其应用

针对煤矿井下采空区老空水易突出的问题,结合试验工作面现场地质和生产条件,通过防水煤柱内应力分布特征确定了防水煤柱留设的基本原则。通过理论推导的方法确定合理的防水煤柱宽度为60 m。数值分析结果表明,留设60 m宽的防水煤柱可以有效防治老空水突出问题,消除了水灾害的隐患,保证了矿井的安全生产。     

钱营孜煤矿东一采区DF200逆断层防水煤柱计算

受DF200逆断层作用,钱营孜煤矿采区东部奥灰被推覆在煤系地层之上,形成32煤层与奥灰含水层"对口"接触。为确保32煤层安全合理开采,防水煤柱合理留设对其安全开采及获得更多资源量具有重要的作用。通过对DF200逆断层地质及水文地质情况的详细分析,依据《煤矿防治水规定》要求,合理选取了计算参数,计算出该断层防水煤柱的留设值,为该断层防水煤柱留设提供了理论依据。     

相邻工作面防水煤岩柱优化研究

相邻工作面防水煤岩柱的宽度采用常规留设方法会导致煤柱尺寸留设过大,浪费勘探程度极高的煤炭资源.为解决这个问题,研究了相邻工作面防水煤岩柱常规留设方法,指出了导致防水煤柱留设过大的原因,在此基础上,将煤柱屈服区宽度计算公式引用到防水煤岩柱留设中,提出了煤柱和岩柱先分开计算、再整体考虑的方法,纠正了将岩移影响带宽度代替屈服区宽度的设计方法,缩减了所需留设煤柱的宽度,优化了整个防水煤岩柱设计.     

不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究

开采煤层与富含水的第四系呈角度不整合接触。煤层开采时,为防止覆岩导水裂隙带在侧面与第四系连通,需留设一定宽度的横向防水煤柱。用数值模拟方法对防水煤柱留设宽度取经验值时,导水裂隙带的发育特征进行了分析。数值结果表明,经验值留设宽度下,导水裂隙带已经在侧面方向与不整合面接触。假设工作面两侧导水裂隙带的形状为半圆弧,对竖向防水煤柱的经验公式进行修正,提出横向防水煤柱留设宽度的计算公式,为不整合地层下开采横向防水煤柱的留设提供了依据。在计算出的横向防水煤柱留设宽度下,通过控制工作面宽度,使导水裂隙带在竖直方向上不与第四系连通。     

神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价

煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表明:煤柱屈服区宽度为4.3m,水压破坏区宽度为6.8m,有效隔水区宽度为8.4m。工作面煤柱高度按照5.0m考虑,根据Bieniawski煤柱强度理论及相关判别指标,所留设的煤柱处于绝对安全稳定状态,由此证明,在51104相邻工作面开采期间51103工作面留设的区段防水煤柱可以保持稳定。     

厚松散冲积层下防水煤柱的留设方法

为了合理确定厚冲积层下开采时防水煤岩柱的高度,以开滦钱家营矿业公司八采区2871西工作面为例,对松散冲积层厚度与防水安全煤岩柱高度的关系进行了综合分析,定义了"松散含水层透水系数"的概念,提出了厚松散层条件下的防水安全煤岩柱留设方法。该方法的应用使2871西工作面防水煤柱降低约13.0m,实现了煤柱的合理留设。     

尹家洼支断层在324采区北部展布位置分析

由于绘图及断层分析时出现的误差,往往使图纸上描述的断层位置与原始钻孔提供的断层位置有一定出入,这为防水煤柱的留设及安全生产带来了很大困难,本文通过分析钻孔柱状图的方法,验证了断层的位置,并根据断层位置留设了防水煤柱,保证了安全生产。     

陷落柱防水煤柱留设对围岩变形影响的数值模拟

用FLAC^3D模拟了不同防水煤柱留设条件下采煤工作面推进过程的围岩变化，结果显示：应力集中系数和应变均随推进距离的增加而增大，推进距离超过一定数值后，应力集中系数趋于常数；防水煤柱对顶、底板位移影响极大，煤柱留设少，底板位移大，较大的煤柱尺寸，对应较小的顶、底板破坏深度，较小的应力集中系数.因此，防水煤柱的留设应保证煤柱本身或顶、底板隔水层厚度足以抵抗临近含水层的静水压力，同时应兼顾压煤量的经济合理性.     

近距离薄煤层开采断层防水煤柱留设分析

煤矿生产实践中断层防水煤柱的留设往往根据经验确定,由于矿井地质条件及岩石力学条件的差异性,防水煤柱设计不够科学,增加了采场突水的可能性,而数值模拟计算则可以弥补传统方法的不足。在理论分析地质构造、断层特征及充水因素的基础上,采用理论计算及数值模拟相结合的方法,合理留设断层防水煤柱,对类似情况下断层防水煤柱的留设具有一定的参考意义。     

承压水上工作面采动诱发断层活化及煤柱留设研究

为加强矿井水灾害防治,保障矿井安全开采,以五沟煤矿1026工作面实际地质条件为基础,针对工作面回采诱发断层活化突水问题,采用室内相似材料模拟试验与FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了工作面采动影响下断层的活化特征及煤柱留设情况。研究结果表明：运用相似材料试验分析可知,随着工作面不断推进,当DF68断层下盘防水煤柱小于20m时,DF68断层活化程度明显加剧,工作面突水威胁也将更大|采用数值模拟对工作面推进过程中的DF68断层活化特征、渗流特性及断层防水煤柱的留设进行了系统的分析,得到了DF68断层防水煤柱最小留设宽度|结合相似材料试验、数值模拟综合分析确定DF68断层下盘防水煤柱留设宽度为20m,该宽度在保证工作面回采安全的基础上可进一步提高资源回采率。     

缓倾斜煤层防水煤柱留设宽度设计

根据王坡煤矿工作面赋存情况,将工作面突水类型划分为煤层方向突水和底板方向突水两类,应用弹塑性极限平衡理论结合莫尔-库伦屈服准则得到倾斜条件下工作面上侧、下侧防水煤柱的计算公式,经计算并分析比较,防水煤柱留设宽度为17.4 m,考虑采动过程中底板压力变化造成底板破坏深度的增加,实际留设防水煤柱宽度20 m。该研究为倾斜煤层巷道防水煤柱的合理留设提供了依据,为倾斜煤层的安全高效开采提供有益借鉴。