特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度留设研究

1

作者 赵文卓 郤保平 +2 位作者 韩福芝 樊强 贾毅超 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期140-147,共8页

为了研究特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度对围岩变形、巷道挤压变形、煤壁片帮等带来的影响,以晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司8202综放工作面回风巷为研究背景,根据煤矿实际地质条件,结合极限平衡理论公式计算得出合理的煤柱... 为了研究特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度对围岩变形、巷道挤压变形、煤壁片帮等带来的影响,以晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司8202综放工作面回风巷为研究背景,根据煤矿实际地质条件,结合极限平衡理论公式计算得出合理的煤柱宽度。通过采用FLAC 3D 6.0数值模拟软件建立三维计算模型,模拟煤层开挖以及沿空掘巷不同煤柱宽度下垂直应力分布和位移场变化,得出最佳煤柱宽度为10 m。通过相似模拟实验得出10 m煤柱宽度下巷道顶板下沉约261 mm,煤柱变形量约211 mm,变形均在允许范围内,验证了10 m煤柱宽度的合理性。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放开采 沿空掘巷 围岩变形 数值模拟 相似模拟

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特厚煤层窄煤柱沿空掘巷变形特征及控制研究

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作者 王燕辉 《江西煤炭科技》 2024年第3期8-12,共5页

为保障窄煤柱沿空掘巷技术在金山煤矿特厚煤层综放面的成功应用,以13102回风顺槽与邻近采空区留设8 m窄煤柱掘进为工程背景,借助工程类比、矿压监测、现场调研等手段进行围岩科学控制方案的研究,结果表明:初始支护条件下逐渐发展为围岩... 为保障窄煤柱沿空掘巷技术在金山煤矿特厚煤层综放面的成功应用,以13102回风顺槽与邻近采空区留设8 m窄煤柱掘进为工程背景,借助工程类比、矿压监测、现场调研等手段进行围岩科学控制方案的研究,结果表明:初始支护条件下逐渐发展为围岩整体失稳,针对性提出“固帮护巷”支护原则,设计锚杆索多层次固帮及窄煤柱注浆方案,新掘段巷道表面变形量较小且逐渐稳定,顶板离层量在合理范围内,取得较好控制效果。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放开采 沿空掘巷 围岩控制

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特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布研究 被引量：46

3

作者 许永祥 李化敏 +1 位作者 王开林 袁瑞甫 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第11期26-28,共3页

为解决塔山矿区段煤柱造成资源浪费严重、巷道矿压显现强烈等问题,采用相似模拟的方法对特厚煤层综放工作面回采后侧向支承压力分布特征进行研究,为塔山矿沿空掘巷煤柱留宽度优化设计提供理论依据。结果表明:塔山矿8206工作面煤体侧向... 为解决塔山矿区段煤柱造成资源浪费严重、巷道矿压显现强烈等问题,采用相似模拟的方法对特厚煤层综放工作面回采后侧向支承压力分布特征进行研究,为塔山矿沿空掘巷煤柱留宽度优化设计提供理论依据。结果表明:塔山矿8206工作面煤体侧向支承压力影响范围为60~70 m,其应力降低区范围为11 m,应力峰值为41 MPa,位于煤壁内30 m处,应力集中系数为3.3;侧向支承压力影响范围为60~70 m。相似模拟结果与极限平衡理论计算结果、现场微震监测结果一致,从而得出当煤柱宽度小于6 m时巷道处在应力降低区内,即区间煤柱宽度为6 m。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放开采 侧向支承压力 相似模拟 沿空掘巷

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特厚煤层综放沿空掘巷围岩控制机理及其应用 被引量：37

4

作者 郭金刚 王伟光 +3 位作者 岳帅帅 何富连 郜明明 谢生荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期825-832,共8页

针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支... 针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统、高韧性材料注浆加固、钢筋混凝土墙支撑系统的刚柔协同控制技术,以及实体煤帮强力锚杆索支护系统进行特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,并阐明其支护机理。结合地质生产条件与现场工程实践确定了沿空掘巷具体支护方案与工艺流程,并进行了现场应用。现场实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量分别为65和57 mm,变形量较小,首次实现了15 m特厚煤层综放沿空掘巷围岩的有效控制。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放沿空掘巷 多锚索-钢带桁架 梯级束锚索 刚柔协同控制

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悬臂式掘进机机载式多功能施工平台设计 被引量：2

5

作者 张伟杰 赵启峰 +1 位作者 王玉怀 吴淼 《煤炭工程》 北大核心 2013年第9期122-124,127,共4页

针对架棚支护的煤巷掘进过程中综掘与支护不协调的问题,提出悬臂式掘进机机载式多功能施工平台功能要求,并确定了多功能施工平台设计方案。使用三维建模有限元软件,对多功能平台进行稳态动力学响应仿真分析,对各承载件的受力进行分析与... 针对架棚支护的煤巷掘进过程中综掘与支护不协调的问题,提出悬臂式掘进机机载式多功能施工平台功能要求,并确定了多功能施工平台设计方案。使用三维建模有限元软件,对多功能平台进行稳态动力学响应仿真分析,对各承载件的受力进行分析与校核,模拟结果及力学计算表明多功能平台设计完全符合各项技术指标。现场应用表明,该平台与综掘机械配套合理,为架棚支护施工提供了安全的蹬踏基础,实现了机械挑梁,提高了架棚支护的机械化程度,提高了支护作业效率。 展开更多

关键词 煤巷综掘 多功能施工平台设计 架棚支护 仿真分析 动态特性

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特厚煤层综掘工作面瓦斯涌出规律分析 被引量：3

6

作者 张锋 邹银辉 杨贵儒 《能源与环保》 2017年第6期204-207,211,共5页

宽沟煤矿属于高瓦斯矿井,工作面布置长度大。为了确保工作面综掘期间瓦斯不超限,采用理论分析、现场实测及公式推导的方法对高瓦斯厚煤层综掘工作面瓦斯涌出规律进行研究,分别从煤壁瓦斯涌出系数、瓦斯涌出强度、瓦斯涌出随时间衰减系... 宽沟煤矿属于高瓦斯矿井,工作面布置长度大。为了确保工作面综掘期间瓦斯不超限,采用理论分析、现场实测及公式推导的方法对高瓦斯厚煤层综掘工作面瓦斯涌出规律进行研究,分别从煤壁瓦斯涌出系数、瓦斯涌出强度、瓦斯涌出随时间衰减系数、落煤瓦斯涌出量等参数进行分析计算,为确定综掘工作面合理配风量的计算和完善瓦斯防治措施提供了依据。 展开更多

关键词 高瓦斯煤层 综掘 煤壁 落煤 瓦斯涌出规律

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单一厚煤层综掘面瓦斯涌出规律预测研究 被引量：2

7

作者 武帅 杨胜强 《中州煤炭》 2011年第12期11-13,共3页

对鹤壁煤电公司六矿2143工作面运输巷、回风巷综掘工作面进行了实测分析,掌握了两巷综掘面瓦斯涌出规律,在此基础上得到了煤壁和落煤瓦斯涌出的回归曲线方程,提出了适合鹤壁煤电公司六矿的综掘工作面瓦斯涌出规律预测技术。

关键词 单一厚煤层 综掘工作面 瓦斯涌出规律 预测技术

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高瓦斯矿井煤柱内沿空掘巷围岩稳定性分析 被引量：8

8

作者 苏海 《中国煤炭》 北大核心 2015年第5期54-58,共5页

高瓦斯厚煤层综放工作面通常采用双U型巷道布置方式,巷道之间的煤柱留设十分重要。根据潞安集团余吾煤业S1202工作面实际情况,提出了一种称为宽煤柱内沿空掘巷的新型巷道布置方式;通过对综放工作面上覆岩体破断运动规律的研究,认为沿空... 高瓦斯厚煤层综放工作面通常采用双U型巷道布置方式,巷道之间的煤柱留设十分重要。根据潞安集团余吾煤业S1202工作面实际情况,提出了一种称为宽煤柱内沿空掘巷的新型巷道布置方式;通过对综放工作面上覆岩体破断运动规律的研究,认为沿空巷道基本顶弧形三角块结构的稳定是保持沿空掘巷围岩稳定的前提;建立沿空巷道小煤柱力学模型,推导出煤柱内沿空掘巷小煤柱宽度计算公式,最终确定S1202瓦斯排放巷道排巷沿空侧护巷煤柱合理宽度为5m,为潞安矿区类似条件下巷道优化布置提供了依据。 展开更多

关键词 高瓦斯矿井 厚煤层综放开采 双巷布置 煤柱内沿空掘巷 弧形三角块结构煤柱宽度

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特厚煤层大采高综放工作面小煤柱沿空掘巷技术应用 被引量：25

9

作者 李化敏 王祖光 《同煤科技》 2019年第3期1-8,F0002,共9页

以特厚煤层大采高综放工作面为研究对象,分析了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动范围、裂隙场分布、运动特征及结构特征,提出了大采高综放工作面开采后,采空区端部存在三角滑移区结构合稳定的应力降低区,有利于小煤柱沿空掘巷的布... 以特厚煤层大采高综放工作面为研究对象,分析了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动范围、裂隙场分布、运动特征及结构特征,提出了大采高综放工作面开采后,采空区端部存在三角滑移区结构合稳定的应力降低区,有利于小煤柱沿空掘巷的布置和小煤柱巷道维护;根据采空区上覆岩层运动特征及时空关系,确定了小煤柱沿空掘巷的合理位置及时间;在塔山矿一侧采空一侧实体煤、麻家梁孤岛工作面和同忻矿上煤层遗留煤柱下孤岛工作面等不同条件下实施小煤柱沿空掘巷。结果表明,与同等条件下的大煤柱相比,小煤柱沿空掘巷降低了巷道变形量,改善了巷道维护状况,提高了煤炭资源回采率,技术经济效益明显。 展开更多

关键词 特厚煤层 大采高综放 小煤柱 沿空掘巷

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中厚煤层综采沿空掘巷护巷煤柱宽度的确定 被引量：20

10

作者 常瀚文 徐青云 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第10期27-31,共5页

针对中厚煤层综采工作面的回采巷道护巷煤柱合理宽度留设问题,以山西基安达煤矿11#煤层110109综采工作面沿空掘巷为工程背景,采用沿空掘巷窄煤柱宽度理论进行计算、UDEC-Voronoi数值模拟方法和现场试验相结合的研究方法,通过极限承载强... 针对中厚煤层综采工作面的回采巷道护巷煤柱合理宽度留设问题,以山西基安达煤矿11#煤层110109综采工作面沿空掘巷为工程背景,采用沿空掘巷窄煤柱宽度理论进行计算、UDEC-Voronoi数值模拟方法和现场试验相结合的研究方法,通过极限承载强度理论计算得出煤柱的合理宽度为8.65~10 m,采用数值模拟方法对护巷煤柱合理宽度的取值范围进行对比分析,得出护巷煤柱的合理留设宽度为10 m。将上述研究成果运用到工程实践,现场实测结果表明,护巷煤柱的应力峰值为24.82 MPa,沿空巷道顶板最大下沉量为110.8 mm,最大两帮移近量193 mm,经过现场监测表明,确定的护巷煤柱宽度和支护参数可以有效控制110109回风巷道围岩变形,围岩控制效果较好,煤柱相对稳定,能够满足综采工作面安全高效生产的要求。 展开更多

关键词 沿空掘巷 煤柱宽度 数值模拟 综采 中厚煤层

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特厚煤层综放开采沿空掘巷窄煤柱围岩控制 被引量：40

11

作者 董合祥 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2021年第3期28-38,共11页

针对某矿特厚煤层综放开采沿空掘巷宽煤柱护巷时带来的巷道变形量大,煤炭损失严重等问题,提出了窄煤柱护巷技术。以该矿8305工作面为工程背景,结合内外应力场理论和极限平衡区理论,得出基本顶断裂线位置距采空区为3 m,并最终确定窄煤柱... 针对某矿特厚煤层综放开采沿空掘巷宽煤柱护巷时带来的巷道变形量大,煤炭损失严重等问题,提出了窄煤柱护巷技术。以该矿8305工作面为工程背景,结合内外应力场理论和极限平衡区理论,得出基本顶断裂线位置距采空区为3 m,并最终确定窄煤柱宽度为6 m。基于对特厚煤层窄煤柱护巷围岩控制难点分析,提出了顶板以高强高预应力锚杆支护系统、组合锚索支护系统和多锚索-钢带桁架系统的强力联合支护技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统和喷浆加固的围岩控制技术,以及实体煤帮钻孔卸压处理和强力锚杆、锚索支护系统对特厚煤层沿空掘巷围岩稳定性的控制。现场实践表明,5305巷道围岩控制效果良好,能够实现对特厚煤层沿空掘巷围岩稳定性的控制。 展开更多

关键词 特厚煤层 综放沿空掘巷 窄煤柱 煤柱宽度 联合支护

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厚煤层综放工作面沿空掘巷坚硬顶板水力压裂弱化技术研究 被引量：7

12

作者 张庆国 《中国煤炭》 2021年第12期32-37,共6页

为解决山西三元煤业沿空4306回风巷围岩变形破坏严重的问题,通过煤柱受力分析得出巷道围岩变形破坏的关键因素,提出了具体的水力压裂实施方案,并且在相邻的4302工作面回风巷实施了坚硬顶板水力压裂弱化技术。结果表明:注水压力最大值约... 为解决山西三元煤业沿空4306回风巷围岩变形破坏严重的问题,通过煤柱受力分析得出巷道围岩变形破坏的关键因素,提出了具体的水力压裂实施方案,并且在相邻的4302工作面回风巷实施了坚硬顶板水力压裂弱化技术。结果表明:注水压力最大值约为30 MPa,最小值约为22 MPa,每个钻孔每个压裂位置的平均注水时间均约为18 min,每个压裂位置的注水量约为1 m^(3);水力压裂影响范围在7.0~10.0 m;水力压裂后,部分钻孔中致裂段可以观察到明显的宏观轴向及径向裂缝。现场工程的成功应用表明坚硬顶板水力压裂弱化技术能够明显改善厚煤层综放工作面沿空掘巷巷道的应力环境,增强围岩稳定程度。 展开更多

关键词 厚煤层综放工作面 坚硬顶板 沿空掘巷 水力压裂 效果监测

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基于“两软一硬”煤层的矿产资源节约与综合利用探讨

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作者 李莎莎 孙建 《中州煤炭》 2015年第8期83-85,共3页

针对云盖山煤矿二矿顶板坚硬、煤层和底板偏软的"两软一硬"不稳定煤层开采条件,通过优化工作面布置方式和采煤方法,加强地质勘探以及对矿井水、尾矿再利用等措施,达到进一步提高矿产资源的综合利用率,节约有限的矿产资源的目... 针对云盖山煤矿二矿顶板坚硬、煤层和底板偏软的"两软一硬"不稳定煤层开采条件,通过优化工作面布置方式和采煤方法,加强地质勘探以及对矿井水、尾矿再利用等措施,达到进一步提高矿产资源的综合利用率,节约有限的矿产资源的目的。实践证明,采用走向长壁后退式一次采全高、全部垮落法控制顶板的综采放顶煤采煤方法和沿空掘巷法,能够最大限度地提高矿井采出率和资源采出率。 展开更多

关键词 “两软一硬”煤层 矿产资源 走向长壁后退式 综采放顶 沿空掘巷

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