近距离煤层协同机理对下层煤巷道位置的优化

近距离煤层的上层煤回采导致下层煤所处的应力环境复杂,回采巷道位置选择成为制约煤层安全回采的技术难题。通过数值计算研究了近距离煤层开采时下层煤内部应力分布及应力变化率演化规律,分析了下层煤内部应力变化率与上煤层残留煤柱尺寸之间的关系,提出了通过设计初期优化上层煤保护煤柱尺寸提供下层煤的回采和巷道维护时空先决条件,实现了上下煤层安全高效回采的协同机理。从应力变化率、应力集中程度和采区整体设计三方面对下层煤回采巷道位置进行了优化,验证了在上层煤残留煤柱正下方布置回采巷道的可行性。研究结果成功应用于现场工程实践。     

上覆煤层采动影响下层煤巷道顶板稳定性研究

针对近距离煤层下行开采回采巷道稳定性差的问题,结合贺西煤矿实际地质条件,计算得出了上层煤不同采高开采情况下对两煤夹层的水平与垂直破坏范围。根据下层煤回采巷道内错1.5倍巷道宽度位置变化情况,考虑上覆煤层采高、两煤夹层厚度,对贺西煤矿4号煤层回采巷道顶板进行了稳定性分类,并确定相应的支护参数,为回采巷道掘进过程中支护参数提供依据。     

采空区下极近距离煤层回采巷道合理位置的研究

采用数值模拟和场论分析的方法研究了嘉乐泉8#煤采空区下极近距离9#煤层回采巷道合理位置的选择问题,结果表明:8#煤残留煤柱支承压力使底板岩层中应力非均匀分布,其垂直应力σz的非均匀分布是巷道围岩的稳定性的主要影响因素;回采巷道应布置在采空区下垂直应力σz的应力降低区,以及巷道受力均衡区;嘉乐泉9#煤回采巷道布置在距8#煤残留煤柱边缘水平距离15 m的采空区下,经嘉乐泉煤矿9101工作面的回采实践证明了巷道布置的合理性。     

近距离煤层群下层煤回采巷道合理布置研究

近距离煤层下行开采时,下层煤回采巷道的位置至关重要。针对106煤矿7#煤回采巷道的布置问题,通过数值模拟和理论分析研究得出:当考虑11采区上山与7#煤回采巷道连接时,7#煤层11701工作面回采巷道应采用垂直布置;当考虑6#煤层采动影响时,11701工作面的回采巷道应采用内错布置,11701的运输平巷由11601运输平巷向内平移15 m,11703的回风平巷由11603回风平巷向内平移25 m。     

冲击地压倾向煤层矿压显现规律数值模拟

为了解具有冲击地压倾向的采煤工作面及其回采巷道的矿压显现规律,确保安全生产,基于某矿地质与开采条件,应用FLAC3D模拟综采面顶板随工作面推进的变化情况,以及不同割煤速度对顶板和回采巷道矿压显现的影响。结果显示,冲击倾向煤层顶板来压始终强烈;工作面前方5～7m的回采巷道内煤帮易突出;工作面顶板压力与割煤速度成正比,回采巷道受力与割煤速度成反比。     

推采速度对工作面矿山压力及回采巷道稳定性的影响

以某矿回采工作面为工程背景,运用力学分析、数值模拟对不同回采速度下工作面前方垂直应力,回采巷道垂直应力的分布规律及回采巷道围岩变形特征进行研究。研究表明:回采速度较快时,工作面前方煤体内支承应力相对较大、影响范围相对小,回采巷道围岩变形量较小;回采速度较慢时,工作面前方煤体内支承应力相对较小、影响范围相对大,回采巷道围岩变形量较大。研究认为选择合适的推采速度,可以提高回采巷道稳定性、降低围岩变形量,同时亦能降低工作面前方煤体内支承压力,保障工作面生产安全。     

基于UDEC的近距离煤层采空区下底板破坏特征分析

针对近距离煤层下层煤回采巷道受上层煤采动影响,其顶板岩层受到不同程度破坏、整体性相对较差,支护难度较大的问题,利用离散元软件UDEC对上下两层煤夹层厚度不同时下层煤顶板破坏特征及回采巷道稳定性进行了分析,为下层煤回采巷道选择合理支护方式及设计支护参数提供理论支持,具有一定的应用价值。     

近距离煤层采空区下底板破坏特征分析

针对近距离煤层下层煤回采巷道受上层煤采动影响,其顶板岩层受到不同程度破坏、整体性相对较差、支护难度较大的实际问题,利用离散元软件UDEC对上下两层煤夹层厚度不同时下层煤顶板破坏特征及回采巷道稳定性进行了分析,为下层煤回采巷道选择合理支护方式及设计支护参数提供理论支持,具有一定的实践应用价值。     

薄层砂岩基底易碎顶板动压巷道围岩控制与应用

本文通过对影响良庄矿业公司15层煤回采巷道稳定的矿压因素的分析,提出采用支护与卸压相结合的方式,解决15层煤回采巷道的控制问题,为今后类似巷道围岩控制提供了参考依据。     

封闭式金属支架架型优选及应用

针对极难维护放顶煤回采巷道的变形特点,采用ANSYS程序进行了巷道支架架型选择的计算机模拟设计,确定了放顶煤回采巷道在不同架型和不同布置位置条件下的最优架型;进行了支架承载能力的工程力学计算,并在实验室进行了不同荷载形式下的支架整体工作性能试验;应用以上成果,运用关键技术成功地维护了高地应力区极松散围岩放顶煤回采巷道。对巷道维护提供了有价值的指导或参考。     

放顶煤回采巷道快速掘进锚杆支护技术研究

根据新峰矿务局白庙煤矿地质条件及放顶煤开采的技术,以该矿试验工作面12030炮采放顶煤回采巷道的锚杆支护实践为例,提出了该矿放顶煤回采巷道锚杆支护的关键技术,探索出了在该矿厚煤层放顶煤开采的快速巷道掘进支护技术.     

双化煤矿急倾斜采煤法回采巷道矿压显现规律

根据双化煤矿急倾斜煤无人作业工作面,深孔爆破落煤空场滞后充填采煤法回采巷道实际观测,得出巷道变形的基本特征和规律,验证了巷道支护方式的合理性,为急倾斜煤层深孔爆破无人作业工作面开采和回采巷道维护提供了依据,对急倾斜煤层开采具有重要意义。     

下部煤层回采充分沉陷影响下的煤1层巷道支护技术

在下部煤2煤4工作面回采后,工作面充分沉陷,为对煤1油2层位进行回采,对巷道掘进期间的支护采取了超前预测、对支护方式进行动态调整,满足了巷道施工需要。     

石壕煤矿回采巷道分段分茬下压技术研究

石壕煤矿12181回采巷道采用分段分茬下压技术解决了托顶煤一次采全高工作面回采巷道布置、沿底回采的问题，缓解了托顶煤的压力。     

文家坡煤矿回采巷道底板破坏深度研究

针对文家坡煤矿回采巷道,建立了回采巷道煤帮的弹性地基梁受力模型,分析了煤帮任一界面上的剪力计算方法,推导了巷道埋深、顶板上覆岩层容重、煤帮应力集中系数、煤帮极限平衡区及弹性区的宽度、煤帮下卧底板的弹性特征值及煤帮弹塑性界面上煤体抗剪强度的关系式。以文家坡煤矿4102运顺巷道为例,运用上述理论计算了煤帮极限平衡区宽度和底板破坏深度,为巷道底板的支护设计提供了科学可靠的理论依据。     

软弱特厚煤层综放巷道支护方案数值模拟分析

为了解决软弱特厚煤层回采巷道难以支护的问题,对煤、岩力学特性进行了实验室试验分析;采用数值模拟分析方法确定了回采巷道锚杆锚索联合支护形式和参数,工程实验结果表明:在受采动影响的情况下,巷道使用状况良好,保证了回采工作面安全正常回采。     

深部分层开采下层煤工作面巷道合理位置的确定

近距离煤层实行分层开采,上层煤开采后矿山压力对下层煤工作面巷道影响较大,科学合理地布置下层煤工作面巷道,是保证回采期间巷道稳定、实现安全生产的有效途径。     

同忻煤矿12901工作面回采巷道加强支护探讨

回采巷道是回采工作面布置运输皮带、轨道的重要通路,一旦支护强度不够,则会严重影响回采出煤;回采巷道受采动影响支承压力值较大,对回采巷道的加强支护非常重要.本文以山西同忻煤矿12901工作面回采巷道为实例,对其围岩破坏松动范围进行分析;对巷道顶板、两帮的支护进行设计.实践表明,支护措施较好地控制了围岩移近量,巷道满足使用要求.     

科研成果

综放面回采巷道锚杆支护技术该成果针对中硬煤层放顶煤工作面回采巷道矿山压力显现的特点,采用理论分析、数值模拟和实践的方法,较深入地探索了回采巷道锚杆支护的有关技术问题。确定了影响回采巷道锚杆支护设计应考虑的主要因素。结合靖远矿务局红会一矿的具体条件,确...     

王家岭矿回采巷道弱水顶板支护设计

针对王家岭矿2~#煤工作面回采巷道顶板易破碎冒落的现状,对20109回采巷道顶板煤岩试样进行力学性质和X衍射试验分析,基于试验结果分析了巷道顶板失稳原因,最后对顶板锚杆和锚索支护参数进行改进。工业性实践表明,巷道顶板稳定性提升显著。王家岭矿2~#煤工作面弱水顶板回采巷道支护实践的成功对同类工程具有借鉴和指导意义。