长条形建(构)筑物保护煤柱留设及应用实践

根据开采沉陷规律,分析了利用移动角留设建(构)筑物保护煤柱的保护标准,针对长条形建(构)筑物的特殊性,分析了利用移动角留设长条形建(构)筑物保护煤柱存在的问题,由于该类型建(构)筑物长边距离较窄,地表叠加变形,使其不能有效保护建(构)筑物。提出利用地表移动与变形预计法进行长条形建(构)筑物保护煤柱的留设,既能有效保护建(构)筑物,又能避免留设煤柱过宽而减少资源采出率。     

开采沉陷预计系统在建筑物下压煤开采中的应用研究

为了确保建筑物下压煤条带开采的安全,选用计算原理基于概率积分法的开采沉陷预计系统,通过理论计算与现场实测分析,选取合理预计参数对条带开采最优方案的地表移动及变形进行预计。结合建筑物损坏级别标准,分析了某矿工业广场煤柱冒落条带开采对地表建(构)筑物等的影响,验证了条带开采设计方案的可行性,结果表明,该矿通过工业广场压煤条带开采的实施,在保证地表建(构)筑物安全使用的基础上,可多采出煤炭约979.13万t,盈利约9.79亿元。     

“采-充-留”协调开采技术原理与应用

我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面、垮落法开采工作面的布置方式和采充留尺寸确定原则,分析了由充填体与小煤柱所构建的联合支撑体的作用原理和形成非充分开采的岩层移动控制实质。通过模型试验验证了该方法对地表下沉的良好控制作用,揭示了其控制覆岩及地表移动的机理。采用"采-充-留"协调开采技术,对某矿村庄下采煤试验区进行了方案设计,地表移动变形预测表明,该技术具有良好的减沉效果,建(构)筑物的损害等级可得到有效控制。该技术为提高滞压资源采出率、降低充填成本、减缓地表损害,提供了新的手段。     

井筒附近工作面保护煤柱的确定及开采影响分析

根据山西圣天宝地清城煤矿工业广场、井筒及其他建(构)筑物分布情况,确定15101工作面保护煤柱留设范围,同时采用概率积分法计算了地表下沉量,并统计了井筒及其他建(构)筑物的最大下沉量,对影响较大的建(构)筑物提出相应的保护措施。     

基于长壁式和短壁式相结合的条带采煤法研究

为了达到保护地表建(构)筑物和井下安全生产、提高企业经济效益的多重目的,根据地质采矿条件,提出了一种集长壁式采煤法通风系统完整、旺格维利采煤法机动高效、条带式采煤法可有效控制地表变形的优点于一体的快速采煤方法。进行了工作面斜长、留宽和采宽设计。采用3种方法对煤柱稳定性进行了验算。简要介绍了巷道布置、工作面主要设备和回采工艺流程。结果表明,留设条带煤柱是稳定的,地表变形是可控的。新的条带式采煤法技术可行、经济合理。     

湖口节制闸下条带采煤方案设计及实践

建(构)筑物下压煤开采,采用地表移动变形概率积分叠加原理及相关的计算公式预计变形量,通过煤柱的宽高比、极限荷载和实际荷载、安全系数等确定留设煤柱宽度,从而最终确定采留比。实践表明该理论及方法可以应用于后期其它建下压煤开采。     

基于多种方法的保护煤柱留设研究

文中通过软件设计和人工划分交叉验证的方式对某煤矿某建筑物保护煤柱进行了设计,并通过开采沉陷预计和数值模拟手段对设计保护煤柱的安全可靠性进行验证和优化设计,最终形成保护煤柱留设方案,以适应该矿矿井的现代化进程的高速推进,确保工业广场及重要建(构)筑物的安全,满足矿区安全生产的需要。     

兴隆庄矿综放工作面地表沉陷规律实测研究

兖州兴隆庄矿在1307综放工作面上方设立了3条地表移动变形观测线,以获得不同表土厚度或采深条件下地表移动参数,为今后合理留设铁路及建筑物保护煤柱提供依据。通过对实测资料的总结分析,得到了该区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关分析研究,研究成果为今后类似条件下各类建(构)筑物下采煤提供了科学依据。     

断层活化对建(构)筑物保护煤柱留设的影响分析

现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建(构)筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一。在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设方法。研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关。在进行断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度。     

陈楼煤矿工业广场煤柱开采研究

为了挖掘老矿井的潜力,延长老矿井服务年限,增加煤炭资源的开采,就陈楼煤矿区工业广场煤柱9714采区进行开采方案研究。为了保证现有的井下巷道和井筒提升系统等重要建(构)筑物不受损害,提出了全采和条采相结合的开采方案,在合理选择参数的条件下利用概率积分法对地表移动变形进行了预计,分析了设计方案对井上下重要建(构)筑物的影响。实际开采过程中在工业广场范围内布设了沉陷观测站,实施动态观测。实践和观测表明,该方案可行,为该矿取得了良好的经济和社会效益,其经验可为后续开采及其他类似矿井开采借鉴。     

建筑物下压煤条带煤柱巷柱式加固技术及应用

为了提高条带开采的采出率,可采取巷柱式加固煤柱、减小留宽的方法。通过数值模拟分析,揭示了巷柱式条带煤柱可以优化条带开采方案和煤柱加固方案,研究结果表明煤柱加固能减少留设煤柱的宽度,提高条带开采采出率。结合国内某矿特殊的地质采矿条件和巷柱式煤柱加固思想,在试验区采用拱棚木垛联合加固技术,木垛与棚架组成的巷柱式加固宽度1.5 m,间距2 m。通过井下煤柱位移监测和地表变形监测数据分析可知,井下巷柱式加固体最大竖向位移为361 mm,地表最大下沉值217 mm。煤柱加固有效地防止煤壁的破坏,地表变形得到了一定的控制,确保了建（构）筑物的安全使用。因此,巷柱式煤柱加固思想能为建筑物下采煤提供重要的途径和借鉴。     

大尺寸建筑物下开采损坏与保护方案研究

本文首先通过对采用概率积分法,对平煤七矿己17-24130工作面全采时开采区域内地表移动变形进行预计,初步得出开采影响范围内建筑物破坏情况。鉴于平煤七矿己17-24130工作面上方建筑物尺寸较大,容易造成变形积聚,开采对建筑物破坏较为严重,为减轻开采对矿区内建筑物、铁路桥涵等设施造成破坏,提出了条带开采、留设大煤柱开采方案,并给出了不同方案下地表采动影响程度。同时从建(构)筑物破坏程度、资源采出率以及经济效益等角度评价了不同开采方案优劣性。以指导相似地质条件下"三下"开采。     

厚黄土层矿区建(构)筑物下条带开采合理尺度设计方法

针对西部厚黄土层压煤矿区建(构)筑物条带开采合理采留尺度设计难题,以霍州煤电集团丰裕煤业12采区为工程背景,综合运用理论分析、工程类比及现场实测等方法,从地表允许变形值、煤柱稳定性、回采率三方面,研究并提出厚黄土层矿区建(构)筑物下条带开采合理尺度多因素设计方法。研究结果表明:关键层理论确定条带开采最大采宽不大于66.19m;采宽—基岩厚度比确定条带开采宽度不大于88.13m;煤柱稳定性理论确定条带留宽不小于50m,综合确定丰裕煤业12采区采用"采60m留60m"的开采方案并进行了应用。岩移观测表明,12采区地表建(构)筑物在Ⅰ级变形范围之内。该设计方法由原来的采4留7变为采6留6,采出率由37.5%提高到50%。相关设计方法对类似条件下的厚黄土层矿区压煤开采具有一定的借鉴意义和推广价值。     

荆各庄矿工业广场煤柱试采地表移动规律研究

对开滦荆各庄矿工业广场煤柱南部边缘0091、0092工作面的试采,并在其地表设置观测站对地表的移动变形情况进行监测,在未对工业广场建(构)筑物产生明显影响的情况下回收了部分煤炭资源,并初步掌握了该区域的地表移动规律,为今后大规模回收工业广场煤柱提供了参考经验。     

高水膨胀材料条带充填开采研究

详细介绍了高水膨胀材料的特性及应用效果。根据王庄煤矿五采区的地质采矿条件,结合关键层理论,提出了条带充填开采方案,并进行了相关参数的设计,确定充填步距和充留宽度。分别设计了面积充满率为52%,62%和73%三种方案,地表移动计算结果表明:三种方案地表下沉均控制在200mm以内,水平变形控制在1mm/m以内,通过采用高水膨胀材料条带充填能有效控制地表移动和变形,保护地表建(构)筑物。     

浅埋煤层大采高综采地表沉陷规律实测研究

为研究隆德煤矿浅埋煤层大采高综采条件下地表沉陷规律,针对该区2-2煤层的开采建立了地表移动观测站并进行了实测。通过对实测数据的分析确定了隆德煤矿的地表沉陷规律及移动变形参数,为该矿井及陕北地区其他矿井的建(构)筑物下采煤、保护煤柱留设等工作提供基础技术数据和参考。     

建(构)筑物下压煤开采方案设计及可行性研究

为了解决某煤矿建(构)筑物下压煤问题,结合开采现状、煤层赋存地质条件、生产技术条件及地面建筑物情况分析,通过理论计算、概率积分法对其条带开采方案进行设计,并对其进行经济效益分析,验证其可行性.结果表明,重点保护建(构)筑物控制变形等级采后维修方案,在技术与经济效益上可行,对今后煤层开采具有指导意义.     

黄土丘陵区特厚煤层保护性开采技术分析

我国中西部黄土丘陵矿区地形复杂,冲沟发育,黄土层抗拉强度小、垂直节理发育,受采动影响后极易产生裂缝、台阶,且黄土地表受采动影响后移动变形剧烈、变形速度快,地表移动变形十分复杂。为确保地面建(构)筑物安全使用,文中在分析黄土丘陵区地表移动变形特征及地表建(构)筑物抗采动变形能力的基础上,对瑞隆煤矿8103工作面采取保护性开采措施,根据观测8103工作面开采后,地表移动变形未波及工业广场南侧护坡坡体,未影响工广建(构)筑物,仅对部分高压线塔产生轻微影响。     

夹河矿工业广场煤柱条带开采技术研究

夹河煤矿经过几十年的开采,已进入矿井开采后期阶段,煤炭资源逐渐减少,生产接续日趋紧张,为了最大限度地采出煤炭资源,同时保证工业广场建(构)筑物正常使用,夹河矿进行了工业广场煤柱条带开采的研究与实践工作,先后开采了8个条带工作面,采后地表各类建筑物完好无损,没有出现损坏,开采取得了良好的经济效益和社会效益,实践成功经验和获得的开采沉陷相关参数,为今后类似开采提供了科学借鉴。     

基于MSPS系统和FLAC3D软件的地下开采地表沉陷预测分析

地下开采可能诱发地面建(构)筑物变形及地表环境破坏,造成巨大损失。为研究地下开采后能否消除对地表建(构)筑物的安全影响,以拟采用充填采矿法开采的某金矿为工程背景,依据地下开采地表沉陷理论,运用MSPS和FLAC_^3D相结合的方法,对充填开采后地表沉陷进行预测分析与对比印证,确定矿区充填开采后地面沉陷范围与大小。预测分析结果表明：该矿采用充填法开采,并采取合理的安全对策后,由地下开采所诱发的地面沉陷变量均未超过地面保护对象的地表允许变形值,满足建(构)筑物保护等级的要求;MSPS系统预测的地表最大下沉值偏大,而FLAC_^3D软件预测的地表最大下沉值较小,可能与数值模拟岩体力学参数取值有关,两种方法预测的地表最大下沉值都在允许变形范围内。分析结果对该矿安全设施设计以及类似矿山地表稳定性分析具有参考价值。