中厚煤层区段煤柱合理留设宽度分析

工作面开采过程中区段煤柱合理留设宽度对矿山提高回采率及巷道围岩稳定性具有重要作用。以彬长矿区某矿综采工作面区段煤柱留设为研究背景,通过区段煤柱宽度理论计算,得出煤柱宽度为7.9～9.8 m。利用数值模拟方法分别对8 m、10 m、15 m煤柱宽度条件下工作面开采过程中的煤柱垂直应力、水平应力和位移进行研究,发现从平衡应力场状态出发,留设8～10 m宽度煤柱以确保应对较长时间尺度下煤岩体非塑性状态的蠕变和流变;而从平衡后的位移场出发,选择留设8 m煤柱即可满足其变形很小且有一定有效宽度并处于良好弹性状态,同时能够发挥其对顶底板岩层的支承作用和对巷道的保护作用。综合分析相关结果并应用于工程实践中,得出了区段煤柱合理留设尺寸,为类似条件下区段煤柱的留设提供了依据。     

金庄矿特厚煤层综放工作面合理区段煤柱留设研究

以金庄煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,结合理论分析、数值模拟和现场实测的方法确定工作面区段煤柱的合理宽度。现场实测表明,应力峰值工作面超前16 m出现影响范围50 m。研究结果为相似条件下工作面合理区段煤柱宽度的留设提供了借鉴。     

特厚煤层综放工作面沿空掘巷区段煤柱合理宽度确定

为了增强沿空掘巷巷道的稳定性,提高资源回采率,以大同矿区塔山煤矿8204工作面为研究背景,对沿空掘巷留设区段煤柱的合理宽度进行了研究。首先对特厚煤层综放工作面在沿空掘巷情况下区段煤柱的合理宽度进行了理论分析,然后采用FLAC3D数值模拟软件建立了采空区一侧不同宽度区段煤柱的力学模型,通过模拟结果表明:区段煤柱的宽度在5~10 m时,巷道处于低应力区,支护相对稳定。最后将理论计算和数值模拟相结合,同时参考塔山矿综放工作面矿压显现规律及微地震监测得出的相关结论,综合考虑巷道跨度大、隔绝采空区瓦斯等安全因素,确定了特厚煤层综放工作面沿空掘巷留设区段煤柱的合理宽度为8 m。     

特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究

针对塔山矿特厚煤层综放工作面与回采巷道对头施工过程中面临的区段煤柱合理宽度留设、回采动压影响范围确定等问题,采用理论分析、数值模拟及现场应力实测等手段对特厚煤层综放采场覆岩断裂结构、区段煤柱应力分布及区段煤柱合理宽度进行研究。采空区一侧煤体应力,应力剧烈影响范围30~35 m。煤柱应力现场实测表明,相邻工作面回采期间应力沿煤柱宽度大致呈单峰型、非对称分布,应力高峰区距8210回风巷21~30 m、距8208采空区8~17 m,采空区顶板运动稳定滞后距离120~130 m。结果表明,塔山矿特厚煤层综放面对头施工条件下留设38 m煤柱是安全的,从煤柱应力分布角度分析煤柱宽度可减小至30~32 m。     

厚煤层综放工作面区段煤柱合理留设宽度研究

开采安全性和采出率一直是困扰厚煤层开采的重要矛盾。为保证开采安全,需要预留煤柱以及合理布置锚杆参数,而厚煤层的开采除了综合放顶,在顶板条件允许的情况下,可分层开采。本研究考虑顶板锚杆排间距、预留煤柱宽度、煤层分层开采厚度等3个因素,及其对煤炭开采过程中的交互影响作用,通过正交试验设计得到三者的最优组合参数,预留煤柱宽度15m、顶板锚杆排间距2200mm、煤层分层开采厚度3.5m。研究结果及方案设计可为相似煤炭开采情况提供帮助。     

特厚煤层区段合理煤柱宽度留设研究

肖家洼煤矿211304工作面材料顺槽受邻近综放工作面高强度采动影响,巷道矿压显现剧烈,20 m区段煤柱宽度下动压巷道围岩控制困难,严重制约安全高效开采。利用FLAC3D数值模拟软件分析211304工作面采动周边支承压力分布及5种不同区段保护煤柱的围岩应力和位移演变规律,得出合理煤柱宽度为30 m,并在211305工作面进行工业实践。现场矿压观测211305材料顺槽底鼓量最大为165 mm,顶板下沉量最大为55 mm,两帮移近量最大为110 mm,经受过211304工作面回采影响后,巷道变形量较小,有效地控制了巷道围岩变形。     

综放工作面区段煤柱合理宽度的数值模拟研究

为了有效测定厚煤层工作面的煤柱合理宽度,针对1208工作面生产地质条件,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,对合理的煤柱宽度进行了研究。通过理论计算,初步确定了区段煤柱留设25 m,运用数值模拟分析了区段煤柱内应力分布规律,在煤柱宽度在15~22 m时,应力值处于“谷底”,且处于弹性区。现场应用表明,巷道顶底板移近量最大为169 mm,两帮移近量最大为383 mm,巷道维护效果好,煤柱稳定。研究成果可为该矿后续的工作面区段煤柱尺寸留设提供借鉴。     

厚煤层综放开采区段煤柱合理尺寸研究

以经坊煤业3-707工作面为工程背景,采用理论计算和数值模拟的方法,对区段煤柱尺寸进行了研究。结果表明,理论计算工作面区段煤柱合理宽度应不低于23.7 m,数值模拟确定区段煤柱宽度为25 m,能够保证巷道安全稳定性,理论计算和数值模拟基本吻合。     

厚煤层条件下合理宽度煤柱留设研究

采用FLAC2D模拟软件对跃进煤矿特厚煤层条件下不同宽度煤柱留设进行了理论模拟,分析了不同护巷煤柱条件下垂直应力与垂直位移分布情况,理论得知留设5m的窄煤柱段与30m的宽煤柱段对掘进巷道起到的保护效果基本相同。井下现场在1210工作面掘巷期间留设5m的小煤柱和30m的宽煤柱进行了现场工业性试验,KBD5仪器采集的电磁辐射数据整体偏小且波动不大,说明留设5m的小煤柱能稳定的起到对巷道的保护作用。     

厚煤层区段煤柱合理留设宽度及支护参数优化研究

采动影响下厚煤层区段煤柱的合理留设是煤炭高效安全回采的重要因素。针对该问题依托中能煤矿3号煤2309工作面回风巷区段煤柱留设进行研究。根据围岩极限平衡理论计算出煤柱合理宽度为8 m,结合Flac3D数值计算分析不同宽度煤柱垂直应力及塑性区,验证煤柱留设宽度不应小于8 m;针对留设煤柱巷道应用差异化支护方法,对煤柱侧采用帮部3道锚索补强的方法进行围岩加固;针对浸泡煤柱、漏风、有害气体涌入等隐患采取煤柱局部注浆和表面喷浆的方式控制。结合矿压监测反馈表明煤柱留设宽度合理,支护效果良好,为类似厚煤层区段煤柱留设提供技术参考。     

大采高综放工作面区段煤柱合理宽度研究

基于焦家寨煤矿511采区作为工程背景,采用理论分析、数值模拟方法研究了受大采高综放工作面采动影响时,不同宽度的区段煤柱围岩应力变化情况以及破坏范围,最终确定大采高综采放顶煤工作面较为合理的煤柱宽度。通过分析受回采工作面一次采动和二次采动的不同影响,得出以下结论:留设不同宽度煤柱所产生的塑性变形区域不同,焦家寨煤矿511采区109工作面的区段煤柱合理宽度为40 m,提高了巷道围岩的稳定性,减少了维护成本,保证了较高的煤炭资源回收率。     

薄煤层工作面区段煤柱合理留设宽度研究

对薄煤层工作面而言,合理的区段煤柱宽度对降低巷道维护难度和提高煤炭采出率十分重要.基于赵家寨煤矿薄煤层赋存条件,采用数值模拟软件研究了不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布状况,从降低巷道维护难度和提高煤炭采出率角度提出合理煤柱留设宽度.     

综放工作面区段煤柱合理留设研究

为合理留设某矿综放工作面的区段煤柱,保证回采巷道稳定和提高煤炭资源采出率,采用理论计算、FLAC 3D数值模拟和现场实测等综合研究方法对综放工作面区段煤柱留设进行研究。通过沿空煤体力学状态分析,得出应力极限平衡区宽度为1.77 m,应力降低区位于距巷帮侧8 m范围内,应力峰值影响区位于距巷帮侧8~45 m内,原岩应力区位于距巷帮侧45 m以远;通过理论计算与FLAC 3D数值模拟对不同区段煤柱宽度(3、5、7、10、15、20 m)的应力场和位移场特征进行分析后,确定合理的区段煤柱宽度为5 m;通过现场实际监测对上述研究成果进行了验证。结果表明,当区段煤柱宽度为5 m时,可兼顾煤炭资源回收和巷道优化布置,该区段煤柱留设方法可为类似条件下的工程实践提供依据。     

厚煤层开采合理煤柱留设探讨

为了能够对厚煤层资源充分的利用,研究了采用窄煤柱护巷技术提高特厚煤层的采出率。文章以国外孟巴矿特厚煤层地质条件为背景,采用FLAC2D数值模拟软件分析了该矿不同宽度煤柱内部Y方向应力与位移分布情况,理论分析可知留小煤柱与宽煤柱对巷道起到保护的作用基本一致。在1210工作面掘进巷道中留设5m的小煤柱和30m的宽煤柱进行现场工业性实验,通过KBD5电磁辐射采集的数据分析知宽窄煤柱范围内煤柱均处于稳定状态。     

厚煤层综放面区段煤柱中布有巷道的煤柱宽度优化研究

以陕西彬长矿区大佛寺矿608工作面为依托,对工作面区段煤柱中存在巷道的煤柱计算方法进行研究。应用数值模拟软件建立相应的计算模型,分析了煤柱宽度不同时对煤柱中塑性区的影响以及煤柱中间开挖巷道与不开挖巷道时煤柱中塑性区的变化情况,结合理论计算结果进行分析,建议煤柱宽度由60m优化到52m,灌浆巷距离两条工作面巷道净距均为23.7m。     

深埋厚煤层区段煤柱留设稳定性研究

针对大兴煤矿区段煤柱的留设问题,以2北301工作面与303工作面间区段煤柱为研究对象,采用SMP准则计算不同煤柱宽度条件下区段煤柱的弹性核区大小,通过FLAC^3D软件验证理论计算结果。现场实测表明,采用7 m的设计宽度,煤柱内部存在3 m的弹性核区,可以自稳。     

余吾煤业综放工作面窄煤柱合理宽度留设研究

文章针对余吾煤业S2105综放工作面在双U型通风方式条件下合理煤柱宽度留设问题,综合运用理论分析与数值模拟的方法进行了优化研究,有效解决了回采巷道围岩破碎等技术难题,提高了煤炭产出率,取得了良好的经济技术效果,满足了现代矿井高产高效的要求,对余吾煤业其他类似条件下综放工作面合理煤柱宽度留设具有重要的指导意义。     

特厚煤层综放工作面区段煤柱宽度优化研究

为了提高资源回收率和防止煤柱失稳诱发冲击地压,在特厚煤层综放工作面区段留设合理煤柱宽度。首先采用极限平衡理论计算煤柱留宽应大于19 m;其次,通过数值模拟得到4种不同宽度煤柱的塑性区分布范围,初步得到煤柱合理宽度为20 m;最后,通过现场实测法对煤柱的侧支承压力、巷道表面位移和锚杆(索)应力进行监测,结果进一步表明,煤柱宽度为20 m时中部存在一定宽度的弹性核,此时巷道和围岩变形小,煤柱较稳定。从经济效益和回采安全的角度考虑,某矿合理区段煤柱宽度应为20 m。