煤柱
- 劇烈采動(dòng)影響下沿空巷道煤柱尺寸優(yōu)化研究
工作面之間采用小煤柱保護(hù)順槽巷道，301 工作面運(yùn)輸巷屬于沿空動(dòng)壓巷道，巷道掘進(jìn)和使用期間受多次劇烈采動(dòng)的影響，導(dǎo)致巷道大變形破壞。為了達(dá)到安全高效的采煤目的，急需對(duì)合理的小煤柱留設(shè)寬度以及劇烈采動(dòng)作用下的巷道圍巖支護(hù)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。2 煤柱合理尺寸計(jì)算合理的煤柱尺寸應(yīng)該能夠使巷道避開相鄰工作面覆巖運(yùn)動(dòng)演化過程中形成的側(cè)向支承壓力集中區(qū)，從而使沿空巷道布置在低應(yīng)力區(qū)域內(nèi)?；卷敂嗔盐恢脁0按下式取值[1-3]：式中：m為采高，m；A為側(cè)壓系數(shù)，1.8；φ
山東煤炭科技 2023年7期2023-08-24
- 單一煤層煤柱尺寸研究
——西銘礦8#煤層煤柱寬度確定的力學(xué)分析
理頂板，留設(shè)護(hù)巷煤柱保障生產(chǎn)安全。護(hù)巷煤柱留設(shè)存在兩個(gè)不利的影響：一是使得煤炭資源回收率變低，二是對(duì)煤炭資源造成了浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采區(qū)總損失的約60%是利用綜合機(jī)械化開采時(shí)工作面以外煤炭損失，約40%是區(qū)段煤柱損失，而且這種損失隨著煤柱寬度的增加而增大[1]。從開采安全和提高煤炭回收率為出發(fā)點(diǎn)，依據(jù)8#煤層頂?shù)装鍘r層物理力學(xué)性質(zhì)，在理論分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過力學(xué)分析，確定煤柱寬度的合理尺寸，為該礦區(qū)段護(hù)巷煤柱留設(shè)提供科學(xué)合理的理論依據(jù)。1 力學(xué)分析1.1
- 動(dòng)載擾動(dòng)下深井護(hù)巷煤柱失穩(wěn)破壞機(jī)理
引 言近年來，煤柱型沖擊地壓災(zāi)害事故頻率不斷增加，嚴(yán)重威脅礦井的生產(chǎn)安全[1-2]。例如2016 年8月15 日0 時(shí)33 分，山東能源肥礦集團(tuán)梁寶寺能源有限責(zé)任公司發(fā)生了煤柱型沖擊地壓事故，造成2人死亡。2019 年8 月2 日12 時(shí)24 分，開灤(集團(tuán))有限責(zé)任公司唐山礦業(yè)分公司也發(fā)生了煤柱型沖擊地壓事故，造成了12 人傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)614.024 萬元。實(shí)踐表明，煤柱型沖擊地壓一般具有隱蔽性強(qiáng)、無明顯前兆特征等特點(diǎn)，造成設(shè)備破壞、巷道變形
煤炭科學(xué)技術(shù) 2023年3期2023-05-23
- 近距離下伏煤層區(qū)段煤柱合理尺寸優(yōu)化方法研究
設(shè)一定寬度的區(qū)段煤柱，其作用一方面在于隔離采空區(qū)，另一方面在于保證下區(qū)段巷道的穩(wěn)定[1]。如果煤柱留設(shè)寬度較小，將導(dǎo)致煤柱應(yīng)力擾動(dòng)范圍內(nèi)的巷道變形嚴(yán)重，不利于巷道穩(wěn)定；如果煤柱寬度較大，將造成不必要的資源損失與浪費(fèi)。因此，合理的煤柱留設(shè)寬度對(duì)于工作面巷道的穩(wěn)定及礦產(chǎn)資源高效回收具有重要影響[2-3]。針對(duì)近距離煤層回采條件，通過對(duì)原留設(shè)區(qū)段煤柱尺寸進(jìn)行合理優(yōu)化，對(duì)于礦山安全高效開采至關(guān)重要[4-6]。在煤柱尺寸優(yōu)化研究方面，趙鐵林[7]采用理論計(jì)算、數(shù)值模
煤 2023年3期2023-03-15
- 薛虎溝礦綜放工作面沿空留巷煤柱合理寬度研究
巷道通常設(shè)置護(hù)巷煤柱。隨著開采深度的不斷增加，護(hù)巷煤柱的留設(shè)寬度也隨之增加，這樣不僅造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)限制著煤企的高效發(fā)展[1-2]。在此背景下，沿空掘巷留窄煤柱開采技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，通過留設(shè)護(hù)巷煤柱從而保證巷道的穩(wěn)定性，達(dá)到穩(wěn)定高效開采目的[3-4]。目前我國的煤柱留設(shè)寬度研究多針對(duì)特定礦山，無法廣泛得到應(yīng)用，所以本文以薛虎溝礦2-111 工作面為工程背景，利用數(shù)值模擬軟件，對(duì)沿空留巷留設(shè)煤柱合理寬度進(jìn)行一定的研究，為礦井降本增效提供一定的參考。1 模
山西化工 2022年8期2023-01-28
- 公路下壓煤巷式似膏體充填開采暫留煤柱合理寬度優(yōu)化
固后依次回收巷間煤柱并充填。此技術(shù)已在赤峰西拉沐淪公格營子礦成功應(yīng)用。它不僅采出了本礦“三下”壓煤，而且消耗掉大量矸石，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。巷式似膏體充填其充填體密實(shí)性、可塑性好，終凝后可承受較大的支承應(yīng)力，能夠?yàn)閲鷰r提供主動(dòng)側(cè)限壓力，因而不需要留設(shè)永久護(hù)巷煤柱，能實(shí)現(xiàn)全采全充，充分提高煤炭資源的采出率[1-3]。但是，由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面原因，巷式似膏體充填法的應(yīng)用較少。另外，實(shí)踐中不同充填體質(zhì)量條件下，對(duì)覆巖移動(dòng)變形及地表沉陷規(guī)律影響的研究并
煤炭工程 2022年12期2023-01-09
- 區(qū)段煤柱留設(shè)寬度分析及優(yōu)化
——以崖窯峁煤礦為例
程中區(qū)段留設(shè)過大煤柱很容易造成資源巨大損失[2]。宋朝部[3]選取6種煤柱留設(shè)寬度方案進(jìn)行研究，最終確定煤柱寬度為7.0 m應(yīng)用于王莊煤礦；祁和剛等[4]提出了“一高一低”的高應(yīng)力區(qū)段煤柱綜合卸荷技術(shù)，結(jié)果表明:卸荷后煤柱內(nèi)部應(yīng)力峰值由22.5 MPa降至15.7 MPa，巷道變形得到有效控制；張常光等[5-6]建立了傾斜煤層條帶煤柱留設(shè)寬度的統(tǒng)一解，留設(shè)寬度隨煤層傾角的增加而減小；師修昌[7]揭示了工作面沿傾向方向開采時(shí)隔離煤柱對(duì)覆巖運(yùn)移的控制作用，理論
煤炭科學(xué)技術(shù) 2022年10期2022-11-02
- 綜放工作面區(qū)段煤柱寬高比效應(yīng)及尺寸優(yōu)化研究
1]。然而，區(qū)段煤柱留設(shè)不合理造成煤炭采出率低和巷道維護(hù)困難等問題仍是制約綜放技術(shù)發(fā)展的主要因素之一。目前，大部分綜放開采礦井根據(jù)經(jīng)驗(yàn)留設(shè)20～50m寬的區(qū)段煤柱維護(hù)巷道，造成煤炭資源浪費(fèi)。部分煤礦通過留設(shè)窄小煤柱來提升回采率，但易誘發(fā)巷道嚴(yán)重變形破壞，維護(hù)難度增大，影響礦井安全高效生產(chǎn)[2]。因此，針對(duì)不同地質(zhì)條件和開采參數(shù)的綜放工作面，研究區(qū)段煤柱的穩(wěn)定性及合理寬度，對(duì)保障回采巷道穩(wěn)定性和提高煤炭資源回采率具有重要的意義[3-8]。我國學(xué)者針對(duì)綜放工作
煤炭工程 2022年10期2022-10-19
- 薛虎溝礦1209綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度研究
采時(shí), 由于區(qū)段煤柱的留設(shè), 使得礦井煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重, 同時(shí)隨著巷道進(jìn)一步開采使得煤柱尺寸增大, 浪費(fèi)量持續(xù)增大, 所以研究厚煤層綜放面煤柱寬度的合理尺寸對(duì)于維持巷道穩(wěn)定性, 提升礦井采煤率具有十分重要的意義[1], 本文以薛虎溝礦1209工作面為工程背景, 采用數(shù)值模擬及理論分析等方法, 對(duì)厚煤層堅(jiān)硬頂板區(qū)段煤柱的留設(shè)進(jìn)行研究, 為礦井地質(zhì)條件相類似工作面區(qū)段煤柱留設(shè)提供參考。2 礦井概況及煤柱留設(shè)理論分析薛虎溝礦位于山西省河津下化鄉(xiāng)陳家?guī)X村, 生產(chǎn)能
西部探礦工程 2022年9期2022-09-29
- 厚煤層綜放面區(qū)段煤柱合理寬度研究
開采時(shí)，由于區(qū)段煤柱的留設(shè)，使得礦井煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)隨著巷道進(jìn)一步開采，煤柱尺寸增大，煤炭資源浪費(fèi)情況加重[1]，因此，研究厚煤層綜放面煤柱寬度的合理尺寸對(duì)于維持巷道穩(wěn)定性、提升礦井采煤率具有十分重要的意義[2]。本文以鎮(zhèn)城底礦22212 工作面為工程背景，采用數(shù)值模擬及理論分析等方法，對(duì)厚煤層堅(jiān)硬頂板區(qū)段煤柱的留設(shè)進(jìn)行研究，為礦井經(jīng)濟(jì)效益的提升提供一定的參考。1 鎮(zhèn)城底礦概況鎮(zhèn)城底礦井田位于西山煤田的西北邊緣，距太原市64 km，礦區(qū)總面積22.8
山西冶金 2022年3期2022-08-03
- 基于中性區(qū)特征的沿空掘巷煤柱寬度分析與實(shí)踐
高資源采出率的小煤柱留設(shè)理論與技術(shù)展開了大量研究，綜合文獻(xiàn)來看留設(shè)煤柱寬度的方法主要有以下幾類：①認(rèn)為彈性區(qū)的存在是煤柱穩(wěn)定的標(biāo)志，通過計(jì)算煤柱內(nèi)彈塑性區(qū)的寬度來留設(shè)合理的煤柱寬度[4-8]；②把煤柱看作某類梁或者柱的結(jié)構(gòu)，通過建立煤柱區(qū)域受力結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型和分析留設(shè)煤柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來選擇合理的煤柱寬度[9-12]；③通過突變理論等建立煤柱失穩(wěn)的判斷依據(jù)推導(dǎo)出合理的煤柱寬度[13-15]；④通過分析煤柱不同使用階段的應(yīng)力變化和變形規(guī)律選擇最優(yōu)的煤柱寬度[1
煤礦安全 2022年7期2022-07-20
- 巷道合理留設(shè)煤柱寬度分析及支護(hù)設(shè)計(jì)
要保障。在我國留煤柱開采是一種重要的開采方式，留煤柱開采不僅可以降低巷道變形程度，同時(shí)留設(shè)煤柱可以有效降低礦井支護(hù)難度，但在我國留煤柱開采的礦山，由于技術(shù)的局限性，使得很多煤礦煤柱留設(shè)煤柱并不合理[1-2]。煤柱留設(shè)過小巷道變形量無法得到有效的限制，此時(shí)支護(hù)需要更高的成本，而煤柱寬度留設(shè)過大時(shí)，礦井出煤率將會(huì)大大折扣，嚴(yán)重影響礦山經(jīng)濟(jì)，所以合理的煤柱留設(shè)寬度對(duì)于礦井開采十分重要。此前眾多學(xué)者對(duì)礦井煤柱留設(shè)寬度進(jìn)行過一定的研究[3-4]，但不同地質(zhì)環(huán)境下的煤
機(jī)械管理開發(fā) 2022年6期2022-07-14
- 上保護(hù)層開采遺留區(qū)段煤柱現(xiàn)存狀態(tài)研究
選措施[5]。無煤柱開采能夠?yàn)楸槐Ｗo(hù)層提供有效且連續(xù)的保護(hù)[6]。但在實(shí)際開采活動(dòng)中，由于隔離采空區(qū)、防水及保護(hù)巷道掘進(jìn)等原因不可避免的需要留設(shè)區(qū)段煤柱[7]。徐青云等[8]、何連福等[9]、張?jiān)吹萚10，11]、郭帥等[12]研究了區(qū)段煤柱破壞原因，認(rèn)為高支撐壓力、頂板破斷過程動(dòng)壓影響及支護(hù)失效區(qū)段煤柱破壞的主要原因，同時(shí)也提出了針對(duì)不同破壞原因的區(qū)段煤柱加固穩(wěn)定技術(shù)措施?？到|[13]通過數(shù)值模擬研究得到在煤柱下方存在一定范圍的未卸壓區(qū)，未卸壓區(qū)因煤柱
煤炭工程 2022年2期2022-02-26
- 富康源礦綜放工作面沿空留巷煤柱合理寬度研究
巷道通常設(shè)置護(hù)巷煤柱。隨著開采深度的不斷增加，護(hù)巷煤柱的留設(shè)寬度也隨之增加，這樣不僅造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)限制著煤企的高效發(fā)展[1-2]。在此背景下，沿空掘巷留窄煤柱開采技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，通過留設(shè)護(hù)巷煤柱從而保證巷道的穩(wěn)定性，達(dá)到穩(wěn)定高效開采目的[3-4]。目前我國的煤柱留設(shè)寬度研究多針對(duì)特定礦山，無法廣泛得到應(yīng)用，所以本文以富康源礦為研究背景，利用數(shù)值模擬軟件，對(duì)沿空留巷留設(shè)煤柱合理寬度進(jìn)行一定的研究。1 礦井概況及模型建立富康源礦位于位于鄉(xiāng)寧縣臺(tái)頭鎮(zhèn)神角
山西冶金 2021年6期2022-01-23
- 煤層回采巷道煤柱寬度分析與支護(hù)技術(shù)研究
板掘進(jìn)，需對(duì)護(hù)巷煤柱合理寬度和圍巖控制技術(shù)進(jìn)行研究[1-6]。2 護(hù)巷煤柱合理寬度分析2.1 護(hù)巷煤柱合理寬度數(shù)值模擬模型及方案利用UDEC 數(shù)值模擬軟件研究不同保護(hù)煤柱寬度條件下的煤柱變形、垂直應(yīng)力分布、裂隙分布情況，確定合理煤柱寬度，為3上1112 工作面回風(fēng)順槽支護(hù)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。根據(jù)3上1112 工作面和巷道的空間位置關(guān)系及工程地質(zhì)條件建立三維數(shù)據(jù)模型，模型：巷道埋深260 m，長度200 m，寬度45.6 m，側(cè)壓系數(shù)1.0，巷道斷面尺寸4.0
山東煤炭科技 2021年12期2022-01-15
- 膠結(jié)充填采場(chǎng)頂板承載特性及煤柱穩(wěn)定性分析
承載機(jī)制依次經(jīng)歷煤柱支撐、煤柱與充填體協(xié)同支撐、充填體支撐3 個(gè)階段[9]。在煤柱與充填體協(xié)同支撐階段,煤柱作為主要承載結(jié)構(gòu)維持采場(chǎng)的穩(wěn)定。Emad 等[10]分析了不同充填模式對(duì)采場(chǎng)變形的控制效果。Al Heib 等[11]分析了充填體對(duì)石膏礦柱的穩(wěn)定性影響,驗(yàn)證了充填開采降低地表沉陷的效果。Kostecki 等[12]分析了充填體強(qiáng)度對(duì)煤柱變形的影響,王方田等[13]進(jìn)一步研究了充填體與煤柱協(xié)同作用下對(duì)頂板變形的控制效果。宋衛(wèi)東等[14-15]分析了不
礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào) 2022年2期2022-01-11
- 沿空掘巷小煤柱合理寬度的數(shù)值模擬研究
452382)無煤柱護(hù)巷技術(shù)由于巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，巷道容易維護(hù)、提高成巷速度、降低煤炭損失，是目前煤礦廣泛使用的安全高效的巷道留設(shè)方法。 無煤柱護(hù)巷分2種形式，即沿空留巷、留窄小煤柱沿空掘巷，由于煤柱能夠阻隔采空區(qū)的水與有害氣體的串入，留窄小煤柱沿空掘巷[1]是煤礦尤其是水或瓦斯賦存豐富的煤礦最為常見的無煤柱護(hù)巷方法，其中煤柱寬度的留設(shè)與巷道內(nèi)設(shè)計(jì)是該方法的關(guān)鍵[2]，雖然巷道布置在采空區(qū)邊緣的應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，改變了原有的應(yīng)力平衡[3]，但是對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的擾
能源與環(huán)保 2021年11期2021-11-29
- 近距離煤層開采區(qū)段煤柱破裂分形維數(shù)研究
等。但為避免區(qū)段煤柱集中應(yīng)力影響安全生產(chǎn)的不同條件下近距離煤層開采研究尚且不足。長期以來，我國許多學(xué)者對(duì)于煤層群開采的煤柱集中應(yīng)力傳遞規(guī)律、煤巷留設(shè)位置[3]、煤柱尺寸設(shè)計(jì)、煤柱穩(wěn)定性等開展了多角度的相關(guān)研究。黃慶享等[4]提出了避開上煤層煤柱集中應(yīng)力和實(shí)現(xiàn)地表均勻沉降的煤柱錯(cuò)距計(jì)算公式，給出了合理區(qū)段煤柱錯(cuò)距確定方法；邵小平等[5]通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，百子煤礦上行開采時(shí)層間巖層和下部8#煤層的區(qū)段煤柱出現(xiàn)減壓區(qū)，故煤柱可保持穩(wěn)定性；岳睿[6]針對(duì)西曲礦沿空
煤礦安全 2021年11期2021-11-23
- 上山保護(hù)煤柱應(yīng)力傳遞規(guī)律解析
響，必須留設(shè)各種煤柱以保證煤礦安全生產(chǎn)[1-2].采區(qū)上山擔(dān)負(fù)整個(gè)采區(qū)的運(yùn)輸、通風(fēng)和行人等任務(wù)，其穩(wěn)定性對(duì)采區(qū)乃至整個(gè)礦井的安全高效生產(chǎn)至關(guān)重要[3].上山保護(hù)煤柱作為保證上山穩(wěn)定的重要屏障，服務(wù)時(shí)間一般較長且煤柱寬度較大，煤柱集中了很大的支承壓力[4-6].煤層群一般采用下行開采方式，上覆煤層開采后引起采空區(qū)圍巖應(yīng)力重新分布，不僅在采空區(qū)周圍的煤柱上造成應(yīng)力集中，而且該應(yīng)力將向底板巖層進(jìn)行傳遞，下覆煤層開采時(shí)應(yīng)力演化更為復(fù)雜[7-10].李勝[11]等對(duì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2021年4期2021-09-11
- 望云煤礦15號(hào)煤層回采巷道煤柱寬度分析與圍巖控制技術(shù)
穩(wěn)定，特進(jìn)行護(hù)巷煤柱寬度及圍巖控制技術(shù)研究分析。2 護(hù)巷煤柱寬度分析2.1 數(shù)值模擬模型及方案為保障15號(hào)煤層工作面回采巷道的護(hù)巷煤柱設(shè)置合理，根據(jù)工作面的地質(zhì)條件，采用UDEC數(shù)值模擬軟件，分析臨空側(cè)在掘進(jìn)期間不同煤柱寬度下，煤柱內(nèi)應(yīng)力、表面位移以及裂隙演化規(guī)律，從而確定合理的區(qū)段煤柱的寬度以及為15號(hào)煤層回采順槽圍巖控制提供理論、數(shù)值分析規(guī)律。根據(jù)工作面地質(zhì)條件，建立長×寬=200 m×45.6 m的數(shù)值模型，模型中巷道埋深為260 m，側(cè)壓系數(shù)取1.
煤礦現(xiàn)代化 2021年4期2021-07-21
- 小煤柱開采合理寬度的確定及數(shù)值模擬分析
率。因此，傳統(tǒng)寬煤柱護(hù)巷方式已經(jīng)不可取，當(dāng)前主流護(hù)巷以小煤柱為主，且在未來將采用無煤柱護(hù)巷的方式[1]。針對(duì)小煤柱開采其合理寬度這一參數(shù)在保證工作面生產(chǎn)安全性的基礎(chǔ)上，盡可能的提升工作面的開采率。本文將著重研究以數(shù)值模擬方式對(duì)小煤柱開采合理寬度的確定過程。1 工程概況本文以3101工作面的1#煤層的開采為例開展小煤柱開采方式在其應(yīng)用。1#煤層的厚度范圍為2.8 m～3.2 m，平均厚度為3 m，煤層中主要以暗煤為主，中間夾雜著矸石。煤層的傾角范圍為14°～
山西化工 2021年3期2021-07-20
- 煤峪口礦殘采煤柱工作面條件下煤柱的穩(wěn)定性分析研究
）1 引言在開采煤柱、不規(guī)則塊段、“三下”采煤等條件下,短壁開采仍然是主要采煤方法[1]。煤峪口礦經(jīng)過多年開采，一方面是容易開發(fā)的煤炭資源面臨枯竭，另一方面是資源回采率低導(dǎo)致殘留下大量的優(yōu)質(zhì)煤炭資源。而如何提高資源回采率、安全、高效、經(jīng)濟(jì)地采出因各種原因而遺留在礦井中的煤炭資源是節(jié)約資源、延長礦井壽命、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要且常規(guī)的做法。劉克功、王家臣[2]等對(duì)潞安集團(tuán)五陽煤礦“三下”殘煤短壁式復(fù)采工作面的布置方案、回采工藝工程、巷道支護(hù)方式和煤柱穩(wěn)定性等
同煤科技 2021年1期2021-03-25
- 深埋強(qiáng)沖擊煤層工作面區(qū)段煤柱寬度確定
10054)區(qū)段煤柱是起支撐作用的主體結(jié)構(gòu)，主要用于隔離采空區(qū)、保證相鄰回采巷道圍巖穩(wěn)定，所以，回采巷道的變形破壞很大程度上取決于煤柱留設(shè)寬度。正確合理的煤柱尺寸可以最大限度地降低巷道圍巖的應(yīng)力集中程度，緩解開采過程中的沖擊危險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，10%左右的沖擊地壓事故是由于不合理煤柱寬度導(dǎo)致應(yīng)力異常集中誘發(fā)沖擊[1-7]。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)煤柱合理尺寸的確定方法進(jìn)行了很多研究，對(duì)于區(qū)段煤柱留設(shè)分以下幾種：一是留設(shè)大煤柱，確保上、下回采工作面采動(dòng)互不影響，但該種
煤炭工程 2021年2期2021-03-04
- 大埋深礦井區(qū)間煤柱合理寬度研究
分資源損失在區(qū)段煤柱留設(shè)時(shí)，煤柱尺寸在部分礦井甚至達(dá)到100 m以上，造成了很多不必要的資源浪費(fèi)[1]。高浩等認(rèn)為采掘工程使地下空間原巖應(yīng)力變化，通過經(jīng)驗(yàn)公式求得合理留設(shè)煤柱寬度與煤柱內(nèi)應(yīng)力變化區(qū)域，再使用數(shù)值模擬手段論證煤柱留設(shè)合理性[2]。余學(xué)義通過對(duì)區(qū)段煤柱進(jìn)行的應(yīng)力監(jiān)測(cè)，總結(jié)煤柱內(nèi)應(yīng)力變化規(guī)律，通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)煤柱尺寸進(jìn)行優(yōu)化[3]。現(xiàn)北辛窯礦嘗試小煤柱留設(shè)，由原來的85 m煤柱研究一個(gè)較為合理的煤柱尺寸。北辛窯礦平均埋深487 m，
山西化工 2020年6期2021-01-10
- 復(fù)雜地質(zhì)條件下綜放區(qū)段煤柱優(yōu)化
所示。2 區(qū)段煤柱應(yīng)力分析及變形破壞機(jī)理區(qū)段煤柱，另一側(cè)為巷道，巷道開挖后周邊煤巖產(chǎn)生塑性變形。上一區(qū)段已回采工作面所形成的應(yīng)力和巷道開挖形成的應(yīng)力共同決定了區(qū)段煤柱的穩(wěn)定性，其穩(wěn)定性有三種表現(xiàn)形式：一是煤柱沒有出現(xiàn)任何形式的破壞，此種情況煤柱所受的壓力小于其承載能力，但此種情況下留設(shè)的區(qū)段煤柱寬度較大，通常為25～30 m，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；二是煤柱出現(xiàn)一定的變形但在可控范圍內(nèi)，此種情況煤柱所受的壓力達(dá)到承載能力極限，但之后所受的壓力迅速減小，煤柱依靠自身
山東煤炭科技 2020年9期2020-10-12
- 采動(dòng)影響下雙巷掘進(jìn)煤柱承載特征研究
]. 雙巷中間的煤柱需要經(jīng)過掘進(jìn)擾動(dòng)、本工作面一次采動(dòng)和下工作面二次采動(dòng)的影響，其穩(wěn)定性對(duì)保護(hù)巷道穩(wěn)定起重要作用。雙巷掘進(jìn)一般是本工作面的回風(fēng)巷和下工作面的運(yùn)輸巷同時(shí)掘進(jìn)，中間留設(shè)合理的煤柱寬度以保護(hù)巷道圍巖穩(wěn)定[4]. 文獻(xiàn)[5] 認(rèn)為工作面采動(dòng)影響下煤柱保持穩(wěn)定的條件是：中間彈性區(qū)的寬度是煤柱高度的兩倍，合理的煤柱寬度為兩側(cè)塑性區(qū)寬度與中間彈性區(qū)域?qū)挾鹊暮?。文獻(xiàn)[6]采用UDEC-Trigon模型研究了雙巷保護(hù)煤柱在采動(dòng)影響期間的裂隙擴(kuò)展規(guī)律，認(rèn)為當(dāng)煤
山西焦煤科技 2020年8期2020-09-09
- 殘采舊空區(qū)寬度對(duì)殘留煤柱穩(wěn)定性影響分析
在大量的舊空區(qū)和煤柱且分布不均[3]，不同寬度的舊空區(qū)和煤柱的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)下分層工作面造成一定影響。對(duì)煤柱的穩(wěn)定性進(jìn)行分析能對(duì)工作面前方煤柱的穩(wěn)定性做出預(yù)判[4]，從而確定相應(yīng)的處理措施，保證回采工作面回采過舊空區(qū)時(shí)能夠安全穩(wěn)定的通過。1 工程概況王坡煤礦位于山西省晉城市，主要可采煤層為3#、4#煤層。3#煤厚4.3m，4#煤厚3m，煤層間距6～8m，煤層埋深為325m。先前采用落后的巷柱式采煤法開采3#煤，造成資源的大量浪費(fèi)，并在煤層中形成大量的舊空區(qū)。通
山東煤炭科技 2020年7期2020-08-07
- 青洼煤業(yè)沿空掘巷小煤柱寬度研究及應(yīng)用
之間合理留設(shè)保護(hù)煤柱。2 小煤柱合理尺寸數(shù)值模擬研究數(shù)值模擬確定煤柱寬度是常用的技術(shù)手段[1-3]，采用FLAC3D分別模擬2203與2205工作面之間小煤柱3m、5m、6m、8m的寬度。根據(jù)2203工作面地質(zhì)條件，建立380m×464m×45m的力學(xué)模型，材料參數(shù)如表1所示，垂直方向施加5.5MPa應(yīng)力，水平側(cè)壓系數(shù)為1。表1 2203工作面材料參數(shù)3 小煤柱合理尺寸模擬結(jié)果分析3.1 垂直應(yīng)力分析（1）3m煤柱上區(qū)段工作面2205回采穩(wěn)定之后，模擬分析
山東煤炭科技 2020年4期2020-05-11
- 厚煤層預(yù)采頂分層綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度留設(shè)研究
發(fā)展方向[1]，煤柱側(cè)巷道位于應(yīng)力增高區(qū)，使得巷道承受的開采擾動(dòng)大，若煤柱尺寸留設(shè)過小則難以保證巷道穩(wěn)定，煤柱尺寸留設(shè)過大則造成資源浪費(fèi)，因此綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度的確定對(duì)提高資源利用率和安全開采起著關(guān)鍵作用[2]。目前許多學(xué)者對(duì)綜放區(qū)段煤柱的合理寬度留設(shè)做了研究，文獻(xiàn)[3-4]對(duì)綜放工作面前方支承壓力分布規(guī)律、區(qū)段煤柱塑性破壞區(qū)寬度理論進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)[5-6]研究了煤柱尺寸對(duì)煤柱穩(wěn)定性的影響、綜放工作面?zhèn)认驀鷰r的屈服破壞特征、垂直以及水平應(yīng)力分布特
煤礦安全 2020年4期2020-04-24
- 王莊煤礦沿空掘巷煤柱合理寬度研究
助進(jìn)風(fēng)巷設(shè)計(jì)為小煤柱沿空掘巷，煤柱寬度的合理留設(shè)是保障巷道圍巖穩(wěn)定、以及工作面安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵，對(duì)提高煤炭資源采出率，延長礦井服務(wù)年限具有重要意義[4-7]。本文對(duì)此進(jìn)行研究，以確定7105輔助進(jìn)風(fēng)巷沿空掘巷時(shí)煤柱寬度的合理尺寸。1 工作面概況王莊煤礦7105工作面位于71采區(qū)南部，工作面東部為漳澤水庫保護(hù)煤柱，西部為71采區(qū)大巷，南部為絳河保護(hù)煤柱，北部為正在回采的7103工作面。工作面采用兩進(jìn)一回的“W型”通風(fēng)方式，工作面平面布置如圖1所示。工作面開
煤 2020年3期2020-03-23
- 基于能量耗散留設(shè)窄煤柱合理尺寸研究
巷可以分為完全無煤柱沿空掘巷和留窄煤柱沿空掘巷，其中留窄煤柱沿空掘巷應(yīng)用較為廣泛[3]，然而當(dāng)前眾多研究中，針對(duì)窄煤柱留設(shè)的模擬研究方法一般采用塑性區(qū)、位移等因素進(jìn)行分析確定，對(duì)基于能量研究的方法卻很缺乏，而且能量是導(dǎo)致煤柱發(fā)生破壞的本質(zhì)原因。因此本文基于某礦2101W工作面的實(shí)際條件，利用能量法進(jìn)行窄煤柱留設(shè)尺寸的確定，為礦井煤柱設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。1 工程背景某礦2101W工作面埋深635.5 m，煤層平均厚度3.0 m，煤層傾角16～20°，平均18°
煤 2019年9期2019-10-11
- 構(gòu)造復(fù)雜煤層工作面煤柱寬度留設(shè)研究
相鄰工作面之間的煤柱是保護(hù)巷道穩(wěn)定的重要影響因素，而煤柱的寬度又是煤柱發(fā)揮作用的關(guān)鍵。對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜煤層，煤柱寬度的留設(shè)不同于普通煤層。由于構(gòu)造復(fù)雜煤層頂板巖層多變，對(duì)煤柱的作用不均勻，不同位置的巖層對(duì)煤柱的破壞影響不同。因此，研究構(gòu)造復(fù)雜煤層的煤柱寬度對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響至關(guān)重要。本文以魯西煤礦3上118綜采工作面和3上116綜采工作面之間的煤柱為研究對(duì)象，通過數(shù)值模擬分析了不同煤柱寬度下3上118運(yùn)輸巷道和煤柱的受力和變形特征，以選出最佳的煤柱寬度。1 工
煤礦現(xiàn)代化 2019年6期2019-09-09
- 辛置煤礦2-104綜放工作面合理留設(shè)煤柱尺寸研究
煤礦依然采用留設(shè)煤柱的方法來保護(hù)采準(zhǔn)巷道[1-2]。留設(shè)保護(hù)煤柱的資料浪費(fèi)率就達(dá)到了35%以上。采準(zhǔn)巷道作為綜放回采工作面的咽喉，其安全狀況影響著工作面的正常生產(chǎn)，決定著礦井的經(jīng)濟(jì)效益，而合理區(qū)段煤柱的留設(shè)決定著采準(zhǔn)巷道的安全與維護(hù)狀況。因此，綜放工作面采準(zhǔn)巷道應(yīng)當(dāng)合理留設(shè)煤柱，既能有利于巷道的維護(hù)，又能節(jié)約煤炭資源，提高煤炭的利用率[3-4]。1 工作面概況辛置煤礦2-104工作面位于一采區(qū)采區(qū)巷道前進(jìn)方向右翼，北部為礦井三條大巷，南部為設(shè)計(jì)的2-105
煤礦現(xiàn)代化 2019年4期2019-06-19
- 沿空掘巷窄煤柱合理尺寸模擬分析
數(shù)多，更容易引起煤柱內(nèi)煤體破碎、巷道變形量大等問題。目前，在分析合理沿空煤柱尺寸過程中主要有理論計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)法和模擬計(jì)算3種方法[1-3]。理論計(jì)算主要有“大小結(jié)構(gòu)理論”；經(jīng)驗(yàn)法主要為留設(shè)2倍的支承壓力峰值距離再加上5 m的距離；模擬計(jì)算主要是采用FLAC3D模擬軟件，建立類似于工作面圍巖產(chǎn)狀的模型，進(jìn)行垮落運(yùn)算從而確定合理煤柱尺寸。本文將借助第3種手段對(duì)3上411工作面沿空掘巷窄煤柱合理尺寸進(jìn)行分析[4-5]。1 工程概況某礦3上411工作面運(yùn)輸順槽位于3
山西化工 2019年2期2019-06-05
- 近距離煤層巷道布置數(shù)值模擬研究
#煤層采空區(qū)遺留煤柱可能會(huì)給13#煤層回采巷道的穩(wěn)定性帶來影響。根據(jù)礦山壓力傳遞規(guī)律，上煤層區(qū)段煤柱所形成支承壓力在底板巖層內(nèi)將有一定的傳遞范圍，而且隨遠(yuǎn)離煤層而逐漸衰減。因此，13號(hào)煤層工作面巷道應(yīng)布置在支承壓力影響線之外，才能避開8號(hào)煤煤柱集中應(yīng)力的影響，如圖1所示。根據(jù)圖1，13#煤工作面巷道內(nèi)錯(cuò)距離Ln為：Ln≥(h1+h2)tanφ式中：Ln-8#煤區(qū)段煤柱邊界與13煤工作面巷道的水平間距，m；φ-應(yīng)力傳播影響角，20°；h1-8煤與13煤間巖層
山東煤炭科技 2019年3期2019-04-09
- 區(qū)段煤柱留設(shè)合理寬度FLAC3D數(shù)值模擬研究
多數(shù)采用留設(shè)區(qū)段煤柱護(hù)巷方法，若留設(shè)的煤柱寬度過窄，能夠提高煤炭采出率，但巷道圍巖變形嚴(yán)重，尤其是巷道兩幫變形量較大，造成巷道維護(hù)困難，若留設(shè)的煤柱寬度過寬，雖然有利于保護(hù)巷道圍巖的穩(wěn)定性，但煤炭損失嚴(yán)重，降低了煤炭采出率，因此留設(shè)合理寬度的護(hù)巷煤柱一直是煤炭工作者研究的重要課題[1-2]。1 工作面概況河北某礦6101工作面主采6#煤，煤層平均厚度3.0 m，煤層傾角平均10°，工作面走向長1 900 m，傾斜長150 m，平均埋深400 m，工作面煤層
中國礦業(yè) 2019年3期2019-03-13
- 區(qū)段合理煤柱寬度的數(shù)值模擬與研究
作面之間留設(shè)保護(hù)煤柱，以維持工作面及巷道在開采時(shí)的穩(wěn)定性。保護(hù)煤柱過窄，回采巷道會(huì)由于回采產(chǎn)生的沖擊發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響安全；保護(hù)煤柱過寬，雖然能夠更好地保證巷道穩(wěn)定，卻會(huì)造成較大的資源浪費(fèi)。因此，科學(xué)合理的選擇煤柱寬度，在工作面開采設(shè)計(jì)中具有重要意義。本文以馬蘭煤礦10505回采工作面煤柱的留設(shè)為研究背景，利用理論計(jì)算及數(shù)值模擬的方法，對(duì)其保護(hù)煤柱寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，研究結(jié)果對(duì)該礦安全高效生產(chǎn)具有重大意義。1 工程概況西山煤電馬蘭煤礦位于山西省古交市轄區(qū)
山東煤炭科技 2019年1期2019-01-30
- 窄煤柱沿空掘巷合理煤柱寬度的確定
中間巷道兩側(cè)保護(hù)煤柱的寬度留設(shè)或設(shè)計(jì)不合理、不科學(xué)，中間預(yù)留巷道將受到兩側(cè)工作面采動(dòng)高應(yīng)力疊加作用的影響，使其維護(hù)相當(dāng)困難。預(yù)留巷道保護(hù)煤柱寬度對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響主要有兩個(gè)方面：一是煤柱寬度影響巷道圍巖應(yīng)力；二是煤柱寬度影響巷道圍巖完整性。具體可分為：圍巖的應(yīng)力狀態(tài)、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和窄煤柱的穩(wěn)定性原理。1 試驗(yàn)巷道生產(chǎn)地質(zhì)條件15104工作面開采煤層為15#煤層。煤層厚度較穩(wěn)定，煤質(zhì)比較松軟，15#煤層煤厚平均4.5m，煤層中部存在0.8m夾矸、泥巖，煤層傾
山東煤炭科技 2018年6期2018-12-05
- 隆德煤礦區(qū)段煤柱合理寬度的確定
擬方案為確定合理煤柱尺寸，采用FLAC3D[1-2]對(duì)煤柱留設(shè)寬度進(jìn)行模擬分析，結(jié)合隆德煤礦201工作面的實(shí)際情況，依據(jù)區(qū)段煤柱的留設(shè)寬度不同，確定模擬方案如下：方案1：煤柱的留設(shè)寬度為20.0m。方案2：煤柱的留設(shè)寬度為17.5m。方案3：煤柱的留設(shè)寬度為15.0m。方案4：煤柱的留設(shè)寬度為12.5m。方案5：煤柱的留設(shè)寬度為10.0m。模擬選用的本構(gòu)關(guān)系為Mohr-Coulomb model，模型的左、右邊界為單邊約束，即水平位移為零，垂直位移不為零，
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2018年5期2018-11-08
- 深部煤層合理煤柱留設(shè)尺寸理論研究
利用現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)留設(shè)煤柱尺寸，導(dǎo)致煤柱尺寸留設(shè)寬度不合理，造成資源浪費(fèi)，而且煤柱過寬使得煤柱內(nèi)部應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重，巷道圍巖變形劇烈，甚至造成失穩(wěn)，因此留設(shè)合理煤柱寬度，不僅能夠提高資源利用率，而且能夠有效提高煤柱承載能力，提高巷道整體的穩(wěn)定性[3]. 常村礦2105工作面由于工作面間煤柱尺寸留設(shè)較大，造成煤柱內(nèi)部應(yīng)力集中，使得巷道應(yīng)力變形嚴(yán)重，因此在該礦地質(zhì)條件基礎(chǔ)上進(jìn)行合理煤柱的尺寸留設(shè)研究，最終確定合理煤柱寬度，為工作面留煤柱沿空掘巷提供理論依據(jù)。1 工程
山西焦煤科技 2018年8期2018-10-30
- 大斷面綜放工作面巷道煤柱寬度探討
設(shè)30 m左右寬煤柱維護(hù)巷道，造成資源浪費(fèi)外，還會(huì)產(chǎn)生安全隱患等問題。合理的煤柱寬度對(duì)于提高煤炭資源回收率、保證巷道穩(wěn)定以及實(shí)現(xiàn)綜合開采高產(chǎn)高效意義重大。1 22108工作面基本情況東曲礦22108工作面煤層較穩(wěn)定，煤層傾角平均15.3°，厚度6.3～13.5 m，平均厚度9.7 m。工作面長2344 m，傾向長238 m，采用綜放采煤工藝，采煤高度2.4 m，放頂煤高度9.4 m。2 煤柱寬度理論計(jì)算巷道煤柱上所承載的應(yīng)力是上方煤巖層自重所產(chǎn)生的，計(jì)算方
江西煤炭科技 2018年1期2018-03-13
- 大斷面綜放沿空巷道合理煤柱寬度的確定
0～50m不等寬煤柱支護(hù)維護(hù)沿空巷道，雖然暫時(shí)緩解了工作面和巷道所受的影響，但不合理的煤柱寬度浪費(fèi)了資源，不合理的布置會(huì)造成巷道受力不均，進(jìn)而出現(xiàn)冒頂、垮幫和底鼓現(xiàn)象，使開采工作陷入更加復(fù)雜的條件。煤柱寬度合理化對(duì)于提高煤炭資源回收率、保證沿空巷道穩(wěn)定以及實(shí)現(xiàn)綜合開采高產(chǎn)高效率意義重大。前人根據(jù)不同的地質(zhì)條件、開采方式和支護(hù)水平對(duì)綜放區(qū)煤柱的應(yīng)力情況和合理寬度進(jìn)行了深入探索。但龐龐塔煤礦9- 700工作面具有其獨(dú)特地質(zhì)條件，需要在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論
中國礦山工程 2018年1期2018-03-10
- 基于可釋放彈性能的窄煤柱合理寬度研究
層開采中，留設(shè)厚煤柱不僅造成了資源浪費(fèi)，而且導(dǎo)致煤柱內(nèi)部應(yīng)力集中，引發(fā)一系列的次生災(zāi)害。因此，采用了沿空掘巷留設(shè)窄煤柱技術(shù)。在沿空掘巷技術(shù)中，留設(shè)合理的窄煤柱尺寸是技術(shù)的關(guān)鍵，相關(guān)研究多集中于煤柱應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)以及數(shù)值模擬塑性破壞等，缺乏對(duì)煤柱可釋放彈性能的研究，而能量釋放過程是造成巷道圍巖及煤柱變形破壞的主要原因[1-2].1 工作面概況山西某礦1327工作面埋深525.5 m，煤層平均傾角0°～3°，近水平煤層，煤均厚2.6 m，巷道直接頂為2.2 m
山西焦煤科技 2018年10期2018-02-19
- 基于載荷轉(zhuǎn)移距離和有效寬度的煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法
距離和有效寬度的煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法崔希民1，逯 穎1，張 兵2(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京 100083; 2.石家莊學(xué)院 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050035)煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是房柱式開采設(shè)計(jì)的主要研究內(nèi)容之一。在分析煤柱強(qiáng)度、煤柱載荷和從屬面積法煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，定義了煤柱有效寬度為煤柱橫截面內(nèi)最大內(nèi)切圓直徑，引入采動(dòng)載荷轉(zhuǎn)移距離LTD，建立了基于載荷轉(zhuǎn)移距離和煤柱有效寬度的煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。通過對(duì)規(guī)則煤柱和
煤炭學(xué)報(bào) 2017年11期2017-12-22
- 大傾角特厚煤層區(qū)段煤柱合理尺寸研究
傾角特厚煤層區(qū)段煤柱合理尺寸研究任重先(山煤集團(tuán) 經(jīng)坊煤業(yè),山西 長治 046000)以某礦5#大傾角特厚煤層區(qū)段煤柱留設(shè)為工程背景,基于極限平衡理論和廣義米塞斯準(zhǔn)則理論計(jì)算得到煤層傾角為35°時(shí)區(qū)段煤柱寬度,得出留設(shè)區(qū)段煤柱25.6 m左右。運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬了不同煤柱寬度時(shí)巷道圍巖應(yīng)力和塑性區(qū)分布特征,模擬結(jié)果表明留設(shè)區(qū)段煤柱寬度在25 m較合理。大傾角特厚煤層;區(qū)段煤柱;極限平衡理論;數(shù)值模擬大傾角煤層一般是指傾角為35°～55°的煤層[1],
山西煤炭 2017年3期2017-11-01
- 埋深變化對(duì)孤島煤柱失穩(wěn)破壞的影響規(guī)律
）埋深變化對(duì)孤島煤柱失穩(wěn)破壞的影響規(guī)律李士棟（兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦，山東省菏澤市，274705）為研究孤島煤柱不同埋深條件誘發(fā)的沖擊失穩(wěn)現(xiàn)象，借助FLAC3D數(shù)值模擬軟件，闡述了煤層埋深變化從200 m到1200 m時(shí)，孤島煤柱形成過程中的剩余彈性應(yīng)變能及支承壓力變化規(guī)律。對(duì)比分析不同埋深的煤柱內(nèi)部應(yīng)力分布規(guī)律，以及其形成過程中的能量積聚過程和釋放特征。揭示埋深變化對(duì)采場(chǎng)圍巖及孤島煤柱穩(wěn)定性的影響規(guī)律。孤島煤柱 失穩(wěn)破壞 彈性應(yīng)變能 沖擊地壓近年來
中國煤炭 2016年7期2016-08-10
- 大采高工作面沿空掘巷窄煤柱寬度研究
工作面沿空掘巷窄煤柱寬度研究閆晉峰1，2(1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院；2.山西潞安集團(tuán)常村煤業(yè)有限公司)針對(duì)某礦地質(zhì)條件，運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法對(duì)厚煤層合理煤柱寬度進(jìn)行研究，分析了不同寬度煤柱條件下2602工作面主巷的圍巖變形規(guī)律以及應(yīng)力分布規(guī)律，得出了2602工作面回采巷道的合理布置位置以及沿空掘巷煤柱尺寸的合理寬度為5 m，為類似條件下巷道掘進(jìn)和布置提供參考。大采高 沿空掘巷 窄煤柱寬度 數(shù)值模擬沿空掘巷是提高煤炭回收率的有效手段，
現(xiàn)代礦業(yè) 2015年8期2015-03-09
- 煤礦分層開采煤柱護(hù)巷方式數(shù)值模擬研究
種情況進(jìn)行模擬，煤柱取10 m 和4 m(無煤柱)兩種情況。圖2 Ⅰ－Ⅰ'剖面模型圖(9#煤上層煤已采完)為了更好地呈現(xiàn)上層煤層開采對(duì)下層巷道應(yīng)力分布的影響，建立以下3 種局部模型進(jìn)行計(jì)算:1)上下層都留10 m 區(qū)段煤柱模型(見圖3a).2)上層留10 m 區(qū)段煤柱，下層留4 m 區(qū)段煤柱模型(圖3b).3)上下層都留4 m 區(qū)段煤柱(無煤柱)模型(圖3c).局部模型取東1 工作面和東2 工作面之間的區(qū)段煤柱為中心，計(jì)算模擬煤柱下方巷道的應(yīng)力變化，為減小
山西焦煤科技 2015年11期2015-01-13
- 孤島條帶工作面的煤柱合理留設(shè)
90m。2 合理煤柱留設(shè)分析2.1 煤柱穩(wěn)定性分區(qū)煤炭開采過程中，由于斷層、構(gòu)造及邊界隔離等因素的影響，或多或少會(huì)留有一些保護(hù)煤柱，如斷層保護(hù)煤柱、大巷之間煤柱、工作面停采線保護(hù)煤柱等。煤柱的合理留取，尤其是煤柱的寬度對(duì)巷道的穩(wěn)定性和提高煤炭回收率具有重要意義。在回采或掘進(jìn)巷道時(shí)，在煤柱邊緣會(huì)出現(xiàn)數(shù)倍的應(yīng)力集中，而在邊緣處，煤柱抗壓強(qiáng)度一般較低，使得邊緣部分遭到不同程度的破壞，集中應(yīng)力向煤柱深部轉(zhuǎn)移，當(dāng)煤柱的承載強(qiáng)度與支承壓力達(dá)到極限平衡時(shí)，煤柱才處于穩(wěn)定
山東工業(yè)技術(shù) 2014年19期2014-12-02
- 回采巷道煤柱穩(wěn)定性影響研究
區(qū)段煤柱是保證相鄰工作面回采安全的隔離體，起著隔離采空區(qū)和維護(hù)回采巷道的作用；它與回采巷道支護(hù)、維護(hù)成本、安全生產(chǎn)、煤炭資源回采率密切相關(guān)。本文以某礦實(shí)際為工程背景，通過理論計(jì)算與數(shù)值模擬方法得出某礦不同開采情況下、不同煤柱尺寸對(duì)煤柱穩(wěn)定性的影響。1 煤柱寬度尺寸計(jì)算1）工程概況：某礦現(xiàn)開采煤層為石炭二疊系煤層、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含4-10層夾石，巖性一般為炭質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖、粉砂巖。煤層厚度12.14m～23.43m，平均16.44 m。老頂為中粗砂巖、含礫粗
山西煤炭 2013年7期2013-10-22
- 房柱式采空區(qū)遺留煤柱穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)研究
內(nèi)遺留有大量支撐煤柱，這些煤柱對(duì)采場(chǎng)上覆巖層直至地表的運(yùn)動(dòng)起到至關(guān)重要的作用，但煤柱一旦失穩(wěn)，將失去對(duì)覆巖的支撐，易導(dǎo)致采空區(qū)及地表的大面積突然垮塌甚至引發(fā)礦震，非但起不到保護(hù)地面和井下受護(hù)對(duì)象的作用，而且還損失了寶貴的煤炭資源，給煤礦安全生產(chǎn)帶來重大隱患，困擾著企業(yè)和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對(duì)房柱式采空區(qū)遺留煤柱的穩(wěn)定進(jìn)行評(píng)價(jià)是非常必要的。目前房柱式采空區(qū)內(nèi)煤柱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，主要有經(jīng)驗(yàn)公式法、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬法及剛度理論法等［3－8］，
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2013年3期2013-09-11
- 長壁工作面順槽煤柱合理留設(shè)尺寸的確定
)長壁工作面順槽煤柱合理留設(shè)尺寸的確定郝瑞清(山西省陽泉市國土資源局，山西 陽泉 045000)順槽煤柱的穩(wěn)定性是決定回采巷道穩(wěn)定的關(guān)鍵，是保證相鄰兩工作面順利回采的隔離體。順槽煤柱的尺寸留設(shè)是影響煤柱穩(wěn)定的決定性因素。本文采用理論分析和數(shù)值模擬方法，分析長壁工作面順槽煤柱合理留設(shè)寬度，以保證煤柱的穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明:間隔煤柱在工作面回采之前，承受上覆巖層均布載荷，能夠保持自穩(wěn)狀態(tài);工作面回采后，間隔煤柱受到開采的擾動(dòng)和關(guān)鍵塊體回轉(zhuǎn)的影響，形成側(cè)向支承壓
山西焦煤科技 2012年10期2012-09-14
- 近距離煤層開采區(qū)段煤柱留設(shè)研究
用，將巷道布置在煤柱下方的低應(yīng)力區(qū)是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制巷道穩(wěn)定性的根本途徑，然而巷道布置受多方面因素影響，并不都能將巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，這就需要研究近距離煤層煤柱在底板中的分布規(guī)律和影響范圍，對(duì)下部煤層回采巷道的合理位置進(jìn)行探討，提出近距離下部煤層回采巷道的合理位置確定方法。一、煤柱穩(wěn)定性影響因素1.煤體性質(zhì)在含節(jié)理弱面的煤柱穩(wěn)定性和煤柱設(shè)計(jì)中，當(dāng)抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)采取調(diào)整煤柱位置、加大煤柱寬度和進(jìn)行充填等措施，提高煤柱的承載能力和穩(wěn)定性。由于煤體中結(jié)構(gòu)面的存
中國煤炭工業(yè) 2011年6期2011-04-13
- 綜采沿空掘巷煤柱合理寬度數(shù)值模擬研究
紅星綜采沿空掘巷煤柱合理寬度數(shù)值模擬研究張兵奇，龐澤明，伊紅星(河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454003)合理的煤柱寬度能夠保證工作面巷道的穩(wěn)定性，改善沿空掘巷維護(hù)狀況，降低由于礦山壓力造成的巷道變形，煤柱寬度的確定對(duì)于提高煤柱回收率、保障安全高效的生產(chǎn)起到積極作用。本文通過數(shù)值模擬研究分析，研究了綜采沿空掘巷煤柱的穩(wěn)定性以及合理的煤柱寬度，為確定合理的煤柱寬度提供了理論依據(jù)。沿空掘巷;巷道穩(wěn)定;煤柱寬度;數(shù)值模擬留設(shè)煤柱一直是煤礦傳統(tǒng)的護(hù)
山西焦煤科技 2011年11期2011-01-23