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埋深对残留煤柱下近距离煤巷稳定性的影响

煤矿安全 2016年第3期47卷 187-189,193页

作者：康继忠神文龙王若帆白宇山西离柳焦煤集团有限责任公司山西孝义032300 中国矿业大学江苏徐州221116

结合鑫瑞煤矿4号和5号近距离煤层生产地质条件,采用数值计算的方法,揭示埋深对单煤柱、双煤柱及煤柱群下近距离煤层巷道变形的影响规律,结果表明,残留煤柱下巷道出现大变形,采空区下巷道变形较小,煤柱与采空区交界下巷道变形最小。随着... 详细信息

结合鑫瑞煤矿4号和5号近距离煤层生产地质条件,采用数值计算的方法,揭示埋深对单煤柱、双煤柱及煤柱群下近距离煤层巷道变形的影响规律,结果表明,残留煤柱下巷道出现大变形,采空区下巷道变形较小,煤柱与采空区交界下巷道变形最小。随着埋深从100 m增加到700 m,残留煤柱下及靠近残留煤柱采空区下巷道围岩变形量显著增大。

关键词：实体煤巷道埋深残留煤柱表面位移巷道变形巷道稳定性

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回收残留煤柱巷道布置方式与控制技术研究

中国煤炭 2014年第6期40卷 62-66页

作者：王航龙王鹏罗渊昆明煤炭设计研究院云南省昆明市650011

采用理论分析、数值计算与现场工业性试验等综合研究手段，基于对残留煤柱内支承应力分布规律的分析，确定了采空区边缘煤体应力降低区的范围为0-5m，通过对不同护巷煤柱宽度下窄煤柱应力分布规律与变形特征的数值分析，合理确定护巷煤... 详细信息

采用理论分析、数值计算与现场工业性试验等综合研究手段，基于对残留煤柱内支承应力分布规律的分析，确定了采空区边缘煤体应力降低区的范围为0-5m，通过对不同护巷煤柱宽度下窄煤柱应力分布规律与变形特征的数值分析，合理确定护巷煤柱宽度为4m；并针对性提出沿空掘巷围岩控制对策：高强度高预应力锚杆（索）联合支护；水力膨胀锚杆全长锚固加固窄煤柱帮，确定了试验巷道围岩控制技术与参数，成功应用于现场工业性试验，围岩控制效果显著。

关键词：沿空掘巷残留煤柱窄煤柱控制技术

短壁机械化开采技术在小窑残留煤柱回采中的应用

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煤矿安全 2014年第12期45卷 153-155页

作者：郝万东中煤科工集团太原研究院有限公司山西太原030006

针对平朔安家岭井工二矿29213小窑采空区残留煤柱回采情况,从巷道布置、设备配置、回采工艺、工作面通风、顶板管理等几个方面介绍了连续采煤机短壁机械化开采技术的应用。现场实践表明连续采煤机短壁机械化化开采技术具有机械化程度高... 详细信息

针对平朔安家岭井工二矿29213小窑采空区残留煤柱回采情况,从巷道布置、设备配置、回采工艺、工作面通风、顶板管理等几个方面介绍了连续采煤机短壁机械化开采技术的应用。现场实践表明连续采煤机短壁机械化化开采技术具有机械化程度高、适应性强、安全性好等特点;该技术的成功应用也为现代化的大型矿井的残留煤柱回采,提高矿井资源回采率,提供了切实可行的技术解决途径。

关键词：连续采煤机短壁开采残留煤柱小窑采空区巷道布置

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采空区残留煤柱内巷道布置与围岩控制技术

煤炭工程 2019年第9期51卷 66-69页

作者：于洋陈勇赵祥岍徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221018 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

以俄霍布拉克煤矿18m残留煤柱内巷道布置为研究背景,综合运用现场实测、理论分析和数值模拟等方法,研究了采空区残留煤柱的应力环境和变形状态,分析了不同宽度窄煤柱条件下煤柱垂直应力分布、变形机理及塑性分布状态,综合确定了采空区... 详细信息

以俄霍布拉克煤矿18m残留煤柱内巷道布置为研究背景,综合运用现场实测、理论分析和数值模拟等方法,研究了采空区残留煤柱的应力环境和变形状态,分析了不同宽度窄煤柱条件下煤柱垂直应力分布、变形机理及塑性分布状态,综合确定了采空区残留煤柱内巷道布置的窄煤柱宽度为4. 0m。在此基础上,提出了残留煤柱内巷道围岩控制原则和技术,并进行了工业性试验,试验巷道实际维护效果良好。

关键词：残留煤柱巷道布置围岩控制锚杆支护

近距离煤层残留煤柱下底板应力分析及回采巷道合理布置

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煤炭工程 2020年第10期52卷 11-15页

作者：贾尚伟樊志刚宋祖光娄涛河南省岩石矿物测试中心河南郑州450012 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

为了实现近距离煤层残留煤柱下方的下位煤层回采巷道的合理布置,在国投塔山矿2^#与3-5^#极近煤层开采地质条件基础上,通过理论计算和利用MATLAB软件呈现力学分布特征,得出2^#煤的底板受到开采后形成的超前支承压力其最大的破坏深度为23.... 详细信息

为了实现近距离煤层残留煤柱下方的下位煤层回采巷道的合理布置,在国投塔山矿2^#与3-5^#极近煤层开采地质条件基础上,通过理论计算和利用MATLAB软件呈现力学分布特征,得出2^#煤的底板受到开采后形成的超前支承压力其最大的破坏深度为23.7m,残留煤柱下底板的应力分布具有明显的非均匀对称性,分布范围可以概括为在两条直线包络下的"压力泡"。最后,综合考虑节约资源提高回采率和应力破坏范围得出3-5#煤回采巷道布置至少需要13m的内错距。

关键词：近距离煤层残留煤柱底板应力回采巷道内错距

资源枯竭型矿井残留煤柱群安全高效回收技术研究

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资源枯竭型矿井残留煤柱群安全高效回收技术研究

作者：崔满堂中国矿业大学

学位级别：硕士

残留煤柱的回收对于提高煤炭采出率和资源利用率,延长矿井寿命具有重要的社会与经济价值。百善煤矿剩余煤柱为北大巷煤柱、东65煤柱和工广煤柱,其中北大巷煤柱与其他煤柱相距较远,东65煤柱与工广煤柱生产系统存在相互影响,各煤柱边界不... 详细信息

残留煤柱的回收对于提高煤炭采出率和资源利用率,延长矿井寿命具有重要的社会与经济价值。百善煤矿剩余煤柱为北大巷煤柱、东65煤柱和工广煤柱,其中北大巷煤柱与其他煤柱相距较远,东65煤柱与工广煤柱生产系统存在相互影响,各煤柱边界不规整,而且煤柱内存在多条老巷,这些现状给残留煤柱的回收带来许多困难。本文以百善煤矿为研究对象,从残留煤柱回收范围、回采工艺、接替方案、回采巷道围岩控制技术、通风及运输线路和工作面过穿层老巷时安全保障措施等多方面对残留煤柱群的回收进行设计研究,主要研究成果如下:(1)确定了残留煤柱群的合理回收范围,共回收煤炭106.3万t,煤炭回收率达到84%。引入综采设备,设计合理的接替方案,矿井收尾周期缩短9个月。(2)通过理论分析,确定了楔形护巷煤柱临界宽度为12m,通过数值模拟研究了工作面回采前后不同护巷煤柱宽度处巷道围岩应力分布及变形情况。通过理论计算设计了巷道支护参数,并结合数值模拟对不同煤柱宽度处的巷道支护参数进行了优化设计。(3)通过力学分析计算确定了工作面过老巷安全法距(底板穿层时为5.42m,顶板穿层时为1.96m)。通过对比决定采用木垛作为老巷支护材料,并对不同法距内木垛的支护参数进行了设计。(4)进行了工业性试验,通过现场观测,确保巷道支护参数安全可靠,工作面液压支架基本能够保证工作面的正常生产。

关键词：残留煤柱煤炭回收率楔形护巷煤柱穿层老巷

近距离煤层开采上覆采空区残留煤柱高压水射流卸压技术研究

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近距离煤层开采上覆采空区残留煤柱高压水射流卸压技术研究

作者：杨尚山东科技大学

学位级别：硕士

本文基于燕子山煤矿3#煤层、山4#煤层地质赋存情况,采用理论分析、数值模拟和现场实践对近距离煤层开采上覆采空区残留煤柱高压水射流卸压技术开展研究,为类似条件下近距离煤层安全开采提供安全保障与理论指导。主要研究成果为:(1)根据... 详细信息

本文基于燕子山煤矿3#煤层、山4#煤层地质赋存情况,采用理论分析、数值模拟和现场实践对近距离煤层开采上覆采空区残留煤柱高压水射流卸压技术开展研究,为类似条件下近距离煤层安全开采提供安全保障与理论指导。主要研究成果为:(1)根据理论分析及FLAC3D数值模拟获得残留煤柱承受载荷及弹性核区范围;建立残留煤柱上方集中载荷计算模型,揭示在底板应力传递的过程中垂直应力起到主导作用。(2)通过Fluent数值模拟研究不同参数下喷嘴轴向速度及轴向动压变化规律,确定最佳喷嘴参数;利用Ls-dyna数值模拟研究水压对煤体冲击破坏、裂纹扩展情况的影响。(3)通过FLC3D建立“单钻孔单缝槽”、“单钻孔双缝槽”模型,研究不同参数对缝槽周围煤体的应力、塑性区域变化规律,并获得现场水力割缝时最佳缝槽几何参数。(4)通过残留煤柱水力割缝力学模型和“双钻孔双缝槽”模型确定了现场工艺参数,并进行现场实施,并通过单刀割缝出煤量和工作面液压支架监测数据进行割缝效果检验。

关键词：高压水射流残留煤柱采空区 FLAC3D Fluent

急倾斜煤层残留煤柱下综放工作面动力灾害防治研究

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急倾斜煤层残留煤柱下综放工作面动力灾害防治研究

作者：闫瑞兵西安科技大学

学位级别：硕士

新疆是国家规划建设的第十四个高起点、高标准、高效益的亿吨级大型煤炭基地,也是“一带一路”经济带规划建设的主体能源基地。由神华新疆能源有限责任公司主采的乌鲁木齐矿区急倾斜复杂难采特厚煤层占世界急倾斜煤层储量的30%。煤炭资... 详细信息

新疆是国家规划建设的第十四个高起点、高标准、高效益的亿吨级大型煤炭基地,也是“一带一路”经济带规划建设的主体能源基地。由神华新疆能源有限责任公司主采的乌鲁木齐矿区急倾斜复杂难采特厚煤层占世界急倾斜煤层储量的30%。煤炭资源赋存环境复杂(45°7°),安全开采难度极大,动力灾害频发。碱沟煤矿B3-6煤层属急倾斜特厚煤层(87°),采用水平分段综采放顶煤回采方法回收顶煤,段高24m。+495水平B3-6回采工作面通过上覆结构尺寸为长·宽·高(120m·50m·108m)的残留煤柱。工作面经过煤柱时在开采扰动作用下形成复杂的空间结构——工作面夹持于顶、岩柱及残留煤柱之间,围岩在静-动载荷作用下极易诱发动力灾害。通过理论分析认为残留煤柱诱发动力灾害主要有以下三点:a.煤柱夹持于顶底板之间造成水平应力集中从而引起剪应力大大增加,使煤柱易发生剪切破坏;b.煤柱的存在使得B3-6煤层与B1-2煤层中间岩柱内部应力增大,煤柱内部应力与岩柱自重G、水平应力q0及煤柱段高h0呈正相关;c.在走向方向煤柱受工作面采动影响,煤柱内部集中应力与工作面超前支承应力互相叠加,使得在残留煤柱危险范围内,工作面前方应力大大增加。采用数值模拟分析煤柱未受采动和采动影响下煤柱内部应力变化情况,得出:在残留煤柱前方6020m处、00m处,-60m处工作面支架顶部应力具有明显的分区特性,应力平稳区(6020m处)、应力过渡区(00m处)、应力叠加区(-60m),在应力过渡区与应力叠加区应力集中明显,受采动影响极易诱发动力灾害。通过在石门内布置扇形注水、爆破孔;+495B3巷布置高阶段超前爆破孔;正常的超前预裂注水、爆破孔;岩柱预裂注水、爆破孔及顶板深孔预裂爆破孔。对煤柱危险区域充分卸压,实现工作面安全、高效通过残留煤柱危险区域。本研究对于实现急倾斜特厚煤层工作面过残留煤柱安全高效开采及岩柱稳定性控制具有指导意义。

关键词：急倾斜特厚煤层残留煤柱动力灾害爆破卸压

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残留煤柱回采技术研究与应用

江西煤炭科技 2012年第1期 93-95页

作者：刘传宝刘其瑄陈书平焦作煤业集团白云公司河南焦作454000 河南煤化建设集团河南郑州454000 焦作煤业集团公司职工教育培训中心河南焦作454002

回收边角煤柱是衰老矿井延长服务年限的有效途径。近年来不少老矿井都在尝试回采残留煤柱,并取得了不少经验,对延长矿井服务年限具有重要的经济价值。白庄煤矿自2009年以来,为了提高矿井回采率,延长矿井服务年限,陆续对矿井边角残留煤... 详细信息

回收边角煤柱是衰老矿井延长服务年限的有效途径。近年来不少老矿井都在尝试回采残留煤柱,并取得了不少经验,对延长矿井服务年限具有重要的经济价值。白庄煤矿自2009年以来,为了提高矿井回采率,延长矿井服务年限,陆续对矿井边角残留煤柱进行了开采实践,在煤柱工作面分类、回采工艺选择、巷道布置、回采技术等环节进行了有效的尝试,达到了争产争效的目的,并取得了良好的经济效果,对相似条件下残留煤柱回采具有推广和借鉴作用。

关键词：残留煤柱支护回采技术