极近距离煤层不同采煤工艺联合开采合理错距的确定

山西灵石某矿9#和10#煤层间距只有2.3 m,故采取9#煤高档普采、10#煤综采的联合开采方式。开始回采时根据其他矿的经验错距控制在15 m左右,但是2个工作面的压力始终很大,9#煤工作面单体支柱出现几次压爆现象,10#煤工作面煤壁整体片帮严重。为了减小工作面的压力,通过对其进行理论分析和现场矿压观测,确定出极近距离煤层不同采煤工艺联合开采时的合理错距,从而实现了安全高效的联合回采。     

极近距离煤层联合开采工作面矿压显现规律实测研究

为了掌握极近距离联合开采工作面矿压显现规律,实测了灵石煤矿极近距离9#煤与10#煤联合开采工作面的支架工作阻力,分析了进行联合开采回采工作面顶板的矿压显现规律。研究表明:进行联合开采的090105和100105回采工作面都具有明显的周期来压现象,工作面周期来压步距分别为13.4 m和10.6 m;下煤层工作面比上煤层工作面动压影响大,矿压显现更明显,下煤层工作面来压时间持续更短。为极近距离煤层联合开采矿压控制提供了重要依据。     

不同错距下极近距离煤层联合开采矿压规律研究

为得出不同错距下极近距离煤层联合开采矿压规律,通过对山西灵石某矿9#和10#极近距离煤层联合开采工作面应用常规错距理论和现场矿压观测分析,论证得出在坚硬顶板条件下,下煤层工作面只能布置在上煤层采空区的稳压区,联合开采的最小合理错距为26 m。矿压观测分析表明:在稳压区布置下煤层工作面,上下煤层两工作面压力均有明显减小;若将上下两工作面距离再次拉大,矿压显现改善不是很明显。     

邻近煤层同采工作面合理错距研究

为确定邻近煤层同采工作面合理错距,以赵庄煤矿9#、10#煤层同采工作面为研究背景,运用理论计算、数值模拟对比分析了同采工作面在减压区、稳压区内布置方式可行性,并模拟分析了同采工作面合理错距。研究结果表明:上煤层开采对底板的最大破坏深度为9.11 m,对工作面后方底板扰动范围为33.15 m,此邻近煤层间距下应采取稳压区内布置形式,确定下煤层工作面应布置在上煤层工作面稳压区范围内,且合理错距应不小于35 m。现场矿压实测得知:在合理错距下,工作面来压较缓和,周期来压不明显,工作面可安全回采。     

薄煤层联合开采工作面合理错距及矿压显现规律研究

为研究五里堠煤业3号和4号近距离煤层联合开采时的合理错距及矿压显现规律,采用理论分析,基于稳压区理论和减压区理论计算得出3号煤层和4号煤层工作面间的最小错距在14.35～28.04 m;通过矿压监测和巷道表面位移监测,结果表明:3号和4号煤层进行联合开采时,上下工作面间的错距大于30 m时为合理错距,此时支架的工作阻力正常,未出现超限现象,回采巷道在联合开采期间围岩变形量较小。     

近距离煤层采空区残煤综放复采技术研究与应用

针对白家庄矿20世纪70年代采用刀柱法开采过的8#煤层下积压大量9#煤的问题,采用错层位巷道布置法,在开采9#煤层时,顺利将8#残留煤进行了复采,成功地解决了近距离易燃煤层的残煤复采问题。介绍了巷道布置、配套设备、回采工艺、工作面压力观测和工作面巷道压力观测。     

近距离煤层开采矿压规律和布置方式研究

为了探究近距离煤层同采时上煤层对下煤层的影响,以芦沟煤矿平均间距5.32 m的10号和11号两近距离煤层为研究对象,基于错距理论和采场岩层断裂运移规律,建立了底板受力模型,对上煤层回采后地板应力分布、破坏范围和合理的布置方式、错距进行了研究。结果表明:上煤层工作面采场的稳压区内顶板稳定,没有冲击动压作用,安全性好,是合理的布置位置。在上煤层开采超前支撑压力和支架支撑作用下,下层煤工作面前方产生集中应力,使得煤层和顶板发生裂隙的扩展和联合,最终发生破坏。10号煤开采时,对底板的扰动破坏长度为40.95 m,破坏最大深度为10.97 m,即工作面布置错距应该大于40.95 m。现场工程应用,两工作面错距为42 m,实测得到液压支架载荷均衡,矿压显现缓和,说明布置合理。     

1.0 m极近距离煤层联合开采矿压规律

针对阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采条件,应用常规错距理论和岩层移动理论,研究了上部工作面采空区走向形成的稳压区和减压区范围,论证得出了1.0 m极近距离煤层联合开采下部工作面仅能布置于稳压区,并给出了上、下煤层工作面联合开采最佳走向错距范围为21~26 m。研究发现,在稳压区域回采的下部工作面采场覆岩形成了“双结构顶板”。矿压观测结果证明：在最佳错距范围内开采,上部工作面采空区形成的残余支压高应力区与下部工作面的超前支压高应力区之间,在推采方向存在2~3 m近原岩应力安全距离,避免了上、下高应力区域叠加,保证了下部工作面在稳压区域内回采,现场实施错距20~25 m,与理论分析接近。阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采成功实施,在理论和技术上为类似条件的煤层提供了可靠的矿压数据和开采经验。     

近距离煤层联合开采工作面常规错距研究

为了确保近距离煤层联合开采条件下工作面回采的安全,通过理论分析、UDEC数值模拟等手段并结合现场监测数据,研究某矿下煤层工作面回采时的常规错距,并从理论上给出其计算公式。研究表明:近距离煤层联合开采时,不同错距条件下的应力分布规律存在明显差异,最终确定工作面常规错距为45~50 m。     

极近距离煤层联合开采同采工作面合理错距研究

近水平、缓倾斜近距离煤层组常采用下行式,对下煤层的巷道维护和回采有利。为保障某矿上下煤层工作面安全协调生产,需确定下层煤工作面回采的滞后距离,通过矿山压力理论分析,结合FLAC3D数值模拟和现场矿压观测确定上下煤层工作面合理错距在32~60 m。按照此错距回采,下层煤工作面在上煤层工作面超前支承压力的影响范围之外,不仅能够保证下煤层顶板的完整性,上层煤工作面又可以避开下层煤顶板采动影响。     

近距离煤层群开采工作面合理错距研究与应用

近距离煤层群开采时,上下工作面错距的大小会直接影响到下层煤工作面应力特性。通过理论分析以及数值模拟相结合的方式,研究了不同错距条件下上下层工作面开采引起的应力的相互影响关系,初步确定了合理的开采错距。现场通过钻孔窥视和矿压观测对比研究了20m和45m错距下顶板破坏情况以及工作面矿压显现规律,最终确定了合理的错距。     

近距离煤层同采工作面顺槽合理位置的模拟研究

通过数值模拟对华苑煤业9#、10#近距离煤层上部煤层回采形成的侧向支承应力在底板煤岩层中的传递与分布规律及其对下部煤层应力分布的影响进行了研究。研究结果表明,下部煤层工作面顺槽为内错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离25 m以外;下部煤层工作面顺槽为外错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离15 m以外。     

近距离煤层同采工作面合理错距数值模拟研究

以华苑煤业近距离9、10号煤同采为背景,根据现场实际条件,通过数值模拟分析了9、10号煤工作面在不同错距下采场周围应力在工作面回采过程中的分布规律以及顶板移近量的变化规律,结果表明:当两工作面错距大于35 m时,两煤层层间应力不会影响到10号煤层的回采;两煤层同采时,在10号煤层前方出现两个支承应力峰值,两峰值之间的弹性区应力在错距增加到35 m时趋近于原岩应力;当工作面错距增加到35 m时,控顶区内不同高度处的顶板移近量趋于稳定。研究结果对于近距离煤层同采工作面布置具有技术指导意义。     

近水平中厚煤层对拉工作面矿压显现特征

通过对松藻矿务局石壕煤矿7#煤层S1171对拉工作面及回采巷道的矿压观测，在对观测资料进行分析的基础上，得出了该条件下对拉工作面及回采巷道的矿压显现特征，确定了该对拉工作面的合理开采错距。     

基于沉陷预测的上下煤层协同开采工作面走向错距研究

为研究层间距离较大、不属于近距离煤层范畴的上下煤层同采工作面的安全走向错距,以潞安集团伊田煤业2号煤层(上覆煤层)、11号煤层(下伏煤层)协同开采工作面为工程背景,基于下伏煤层采场顶板垮落特征及“竖三带”理论分析结果,提出下行协同开采条件下需要解决的科学问题为下伏煤层的开采活动不能影响上覆煤层的安全生产。建立了概率积分法开采沉陷计算模型,探究充分采动条件下,下伏11号煤层工作面开采对上覆2号煤层底板的沉陷影响范围。将下沉10 mm、倾斜3 mm/m、曲率0.08×10^-3/m和水平变形2 mm/m作为下伏煤层开采对上覆煤层的安全影响阈值,以上覆煤层工作面位于下伏煤层工作面开采沉陷影响范围之外为判据,并考虑1.5倍的安全系数,得出上下煤层同采工作面的合理走向错距为96.2 m。两工作面协同开采过程中,通过严格管控每班和每日的回采进度,使其前后错距始终大于96.2 m,监测上覆2号煤层工作面及其回采巷道的矿压显现情况,并与同类条件单层开采时的矿压规律进行对比分析。工程实践表明：2号煤层、11号煤层协同开采过程中,基于下伏11号煤层工作面充分采动条件下的开采沉陷范围,确...     

近距离煤层群底层开采覆岩结构及运动规律研究

针对崔家寨矿近距离煤层群开采,应用关键层理论并结合离散元数值模拟,研究了底层1#煤层首采面采场覆岩结构及运动规律。结果显示:E12101工作面基本顶初次来压步距为59 m,周期来压步距为24 m。上覆5#、6#2层煤的开采,起到一定的卸压作用,应力向底层传递较快,随着工作面的推进,工作面前方水平应力有增大的趋势,而垂直应力会减弱,工作面超前支承压力影响范围为30 m左右,在工作面前方10 m左右较强烈。     

近距离煤层上行开采与矿压显现规律分析

丁家梁煤矿Ⅲ-2与Ⅳ-2两层煤之间平均距离35 m,建井初期为满足经济效益优先开采了下方Ⅳ-2煤层,随着Ⅳ-2煤层开采接近尾声,需对采空区上方Ⅲ-2煤层进行蹭空开采。本文使用理论分析Ⅲ-2煤层上行开采可行性和工作面矿压规律,数值模拟分析Ⅳ-2煤层与Ⅲ-2煤层开采时围岩破坏状态,现场观测Ⅲ-2煤层开采时矿压显现规律。结果表明,Ⅳ-2煤层回采后工作面垮落带高7.20～11.60 m,裂隙带高度为31.05～42.05 m;Ⅲ-2煤层开采后,下部采空区留设煤柱缓慢发生破坏,Ⅲ-2煤层与Ⅳ-2煤层间岩层裂隙带贯通,但是层间围岩整体稳定,缓慢下层,无大面积垮落现象,验证Ⅲ-2煤层在一定的安全措施下上行开采可行;在封闭下部采空区,缩短工作面长度至100 m,加快回采速度等措施下,Ⅲ-2煤层实际开采过程中,初次来压步距49 m,周期来压步距19.9 m,动载系数约为1.3,矿压显现规律明显。     

上覆煤层开采后下伏煤层卸压机理分析

以开滦唐山矿Y485工作面受上覆5#煤层采空影响为背景,基于关键层理论,采用数值模拟和现场实测研究了上覆煤层开采后下伏煤层的卸压机理。结果表明:覆岩中往往存在多层关键层,会对工作面支承压力产生影响。卸压开采后上覆关键层发生破断,下伏煤层工作面回采时仅在层间关键层的影响下支承压力的影响范围和峰值显著降低。唐山矿上覆5#煤层工作面回采后,仅在层间关键层的影响下,下伏9#煤层Y485工作面超前支承压力影响范围由73 m减小至38 m,超前支承压力峰值与工作面煤壁的距离由29 m减小至20.5 m。当两煤层间存在厚硬关键层时,开采上覆煤层对下伏煤层进行卸压时,下煤层工作面支承压力峰值的最大值是无关键层时的2.34倍,下煤层回采时仍产生了显著的应力集中。     

极近距离煤层同采工作面顺槽外错布置合理位置研究

以层间距平均为5.32 m的9#、10#近距离煤层为研究对象,通过理论计算和数值模拟,对上煤层回采形成的侧向支承应力在底板煤岩层中的传递与分布规律及其对下部煤层应力分布的影响进行了分析,确定下煤层工作面顺槽外错式布置时,应布置在实体煤侧距上部煤层侧向煤壁水平距离10 m以外。并根据对现场实测数据的分析,确定这种布置方式在回采过程中可以保证巷道稳定性。     

浅析近距离煤层同采合理错距

近距离煤层同采的关键在于合理错距的选择,该文以某矿3上1和3上2煤层为实例,详细分析了下煤层工作面在上煤层工作面开采冒落稳定后开采的错距方案及下煤层工作面位于上煤层工作面开采形成的减压区内的错距方案,认为后者更有利于工作面采场及顺槽的维护,可以进一步减小矿压显现对生产带来的不利影响。