西二盘区首采工作面矿压规律研究
大采高综采面矿压显现规律研究与分析
有 必要 根据 1 5 1 0 1工 作 面 顶板 岩层 赋存 特征 , 开 展 深 入研 究 , 对工作 面矿压显现 规律 、 支 承 压 力 演 化
及 分布 规律 提供 理 论基 础 。
软, 随采随 落 ; 底板 : 泥岩及 黄铁矿泥岩 , 平 均 厚 度
1 2 . 8 8 m, 黑色 , 含黄铁 矿 , 有黄 金色 碎屑 。
矿山压力与岩层控制。E - ma i l : 8 4 0 8 5 5 1 9 8 @q q . c o n。 r
该 工作 面 采 用 倾 向 长 壁 后 退 式 、 一次采全 高 、 综 合机 械化 采煤 方 法 , 全 部 垮 落法 管 理 顶 板 。工 作
面 巷道 布置 采用一 进 一 回的布 置 形式 。1 5 1 0 1运 输
采 过 程 中上 覆 岩 层 破 坏 规 律 、 巷 道变形破坏 规律 、
3 . 8 5 m, 工业 储量 1 5 2万 t , 回采煤 量 1 4 4 . 4万 t 。开
采煤 层为 1 5 # 煤层 , 最大厚度 4 . 2 m, 最小厚度 3 . 5
工作 面支 承压 力分 布规 律 等都 会 发 生 很 大 变 化 , 由
1 工程概况
山西凌 志达 煤业 有 限公 司 1 5 1 0 1 工 作 面对 应 地 表位 置位 于 庄头 断 层 以东 , 鲍 寨 村 以南 , 炉 沟 以西 ,
2 0 1 3年 6月 1 3 E t 收到 , 6月 2 4日修 改 第一作 者简介 : 陈鹏宇 ( 1 9 8 7 一) , 男, 河南 永城人 , 硕 士。研究 方 向
模拟 手段 , 对综采 工作 面 回采并巷道变形 情况 、 工作 面上 下顺槽支 承应力分 布规律 进行 了系统 的分 析研 究。结果表 明, 该 工 作 面矿 压显现不剧 烈, 工作面选用 的支架 较为合理 ; 同时指 出 了开采过 程 中存 在 的问题 , 为该 工作 面 的高 效安全 生产及接替 工作 面的布置提供 了理论和现 实依 据。 关键词 大采高 支撑压力 应力分布 矿压规律
综采工作面的矿压显现规律与控制技术
综采工作面的矿压显现规律与控制技术摘要:本文主要针对综采工作面的矿压显现规律与控制技术展开分析,明确了综采工作面的矿压显现规律的具体的情况,以及相关的规律内容,并提出了相关的控制技术和方法。
关键词:综采工作面,矿压,显现规律,控制技术前言在综采工作面的施工过程中,依然存在不少问题,其中一个需要注意的问题就是矿压显现规律问题,明确了综采工作面的矿压显现规律才能够提高工作效果,这也是控制技术的要求。
1概述12305综采工作面为12煤三盘区第五个工作面,北部靠近紧邻12306工作面,南侧紧靠冲刷变薄带;西侧靠近12煤四盘三条大巷。
12305综采工作面共布置6条巷道,分别为12305运输顺槽、12305回风顺槽、12305切眼1、12305切眼2、12305回撤通道、12305辅撤通道。
该区呈沙丘地貌,地表基本为第四系风积沙所覆,沙丘、沙垅发育。
地表植被丛生。
根据12305面现有地质资料分析,工作面两顺槽在掘进过程中,未发现大中型构造。
根据在12305顺槽揭露情况,煤层表现为宽缓波状起伏,总体为负坡推进。
12305回顺11D~12D揭露一冲刷变薄带,影响推进长度56m,最大切割深度1.1m;12305回顺23D至切眼揭露冲刷变薄带,影响推进长度640m,最大切割深度1.9m,该条冲刷变薄带对回采有较大的影响;12305回顺II15#调车硐揭露F3-19正断层,产状:倾向246°、倾角30°、落差2.6m,预计影响推进140m;12305回顺I和12305回撤通道揭露正断层F3-14,产状:倾向287°、倾角48°、落差2.0~2.3m,对工作面回采及贯通有一定的影响。
2综采工作面矿压检测2.1浅埋煤层12305工作面矿压监测的目的在浅埋煤层工作面的主要监测目的为:(1)通过综采工作面两顺槽超前支护段矿压显现观测,掌握顺槽超前影响范围和程度,对顺槽超前支护提出合理化建议。
大倾角厚煤层一次全高开采相邻工作面矿山压力显现规律研究
产 量 的 8 一1% 。 % 0
根 据 当前 的研 究 状 况 ,一 般 将 3 。~ 5 倾 角 的 煤 层 视 5 5。
为大倾角煤层 。而经研究表 明:垮 落矸石 的 自然安 息角在 多数情况下约为 3 。 5 ,矸石一 般在 3 。 0 以上便会 滑移 ,金庄 煤矿煤层平均倾角 为 3 。 2 ,接近大倾角煤层 ,考虑到煤层倾
收 稿 日期 :2 1 —1 —1 01 1 1
作 者 简 介 :王 旭 涛 ( 9 3一) 17 ,男 ,山西 汾 阳人 ,工 程 师 、注 册 安 全 工 程 师 、 注册 安 全 评 价 师 ,毕 业 于 中 北 大 学 安 全 工
程专业 ,现在山西煤炭 运销集 团龙峰煤业有 限公 司从事煤矿安全生产管理工作。
划分 有 44 9 单 元 ,436 4 90个 786个 节 点 。 水 平 方 向 为 x 轴 方
向 。Y轴沿巷道方 向,z轴 为重力方向。
表 1 F A 计 算 采 用 的 岩石 力学 参 数 L C。
模 型前后左 右 四个 面 ,其 中只约束 法 向位 移 ,底面 约
束 三方 向 的 自由度 ,顶 面 无 约 束。 由于 所 建模 型高 度 为
角 变 异 系数 较 大 ,按 大倾 角 考 虑 。 在 大 倾 角 煤 层 采 场 开 采
2 数值模 拟模 型的建 立
模拟是 以金庄煤矿 9 煤层一次开采为研究对象 ,其顶底
板 岩性 及 物 理力 学 参 数 见 表 1 。模 型 模 拟 的 煤 层 距 离 地 面 约 5o 0m,考虑 到 模 型过 大 将会 影 响 计算 机 计 算 速 度 ,模 型 只 模 拟 煤 层 附近 10 8 m左 右 范 围 内 的岩体 ,模 型 上部 岩体 的 自重 , 将 在 模 型上 面 施 加载 荷 模 拟 ,同 时 ,在 不 影 响 计算 结 果 的 前 提 下 简 化模 型工 作 面 长 度 ,工 作 面 推 进 长 度 为 10 5 m,整 个
工作面矿压规律及支架适应性分析与评价
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表1工作面顶板来压步距统计表
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综采工作面矿山压力显现规律分析
随着我 国对煤炭需求 量的不断增加 , 综采工艺也不 断完善 , 同时对 于综采 工作 面矿 山压力规律 的研 究也在不 断进行 , 许 多学者都进 行 了 大量综采工作 面相关 的研究 , 郭周克” 为提高薄煤层 资源采 出率和开采 效率, 采用理论分 析和工业试验 的方法 , 对薄煤层 综采 自动化 配套装 备 开采技术进行研究分析 , 研制 了适应于薄煤层的综采液压 支架 、 采 煤机 和刮板输送 机 ; 夏艳华 为研究 大采高长工作 面地表移 动变形规律 , 采 用数 值模拟 、 理论分析 及现场实测 的方法分析 大采高工 作面长度变 化 时对 地表移 动变形规律 的影响 , 得 到大采高工 作面覆岩 压力平衡拱 达 到极 限状态 而发生失稳破 坏的临界 条件和地 表移 动变形特 征参数 ; 左 建平等 为得到厚煤层大采高综 放开采煤岩体 冒落规律 , 采用改进 的非 连续变形数值 模拟分析软件研究 不同回采阶段大采高综放开采工作 面 的应力 场及 煤岩体运移规律 ; 李龙生 等 为有效预防综采放顶煤工作 面 过特 大断层 时造成的采 出率低 、 采掘衔 接矛盾等问题 , 对厚煤层综放工 作面过 特大断层技术实践进行探讨 ; 尹 希文 等 针 对浅埋深综放工作 面 矿压显 现剧烈 、 安 全阀开启频繁 的问题 , 对平朔 井工三矿 3 9 1 0 7 浅埋深 综放工作 面支架工作状况进行分析研究 ; 李建 民等[ 6 1 简述 了我 国煤炭综 采技术发展历 程 , 在介绍 当前我 国有代表性 的液压支架 、 采煤机输送机 等先进 现代化综采 设备 的基础 上 , 总结 了我 国在 薄煤 层 、 中厚煤 层 、 充 填开采 以及复 杂地 质条件下的综采工艺和应用情况 ; 刘见 中等 为 了提 高煤炭 资源开发利 用水平 , 以实现煤炭 资源的科学 开采和科学 产能为 目标 , 系统分析 了我国煤矿在 资源利用安 全生产生态 环境职业 危害等 方面存 在的问题 。基 于此 , 笔者针对 某矿 2 3 0 1 综采工作 面矿山压力进 行研究 , 以期达到矿井安全高效 回采 的 目的。
首采工作面矿压显现规律数值模拟研究
首采工作面矿压显现规律数值模拟研究摘要:运用数值模拟软件flac3d建立几何模型,对某矿首采工作面的采场矿压显现规律进行模拟研究。
通过分析采场应力分布规律,为工作面安全高效开采提供一定的依据。
关键词:矿压显现;数值模拟;超前支承压力中图分类号:td322 文献标志码:a 文章编号:近些年,我国部分专家学者通过现场观测、数值模拟、实验室模拟等研究方法对工作面开采的矿压显现规律进行了研究[1-4],结合某矿首采工作面的实际地质资料,建立了三维数值模型进行分析研究。
通过对不同工作面推进距离,运用flac3d模拟软件,沿倾向对煤层矿压显现规律及采场位移变化量进行了分析研究。
对于工作面矿压显现规律及后期工作面的超前支护等方面提供了一定的依据。
1 计算模型的建立1.1 工作面概况某矿工作面标高-275~-320。
工作面走向长529~564m,倾斜长157m,煤层总厚1.0~3.3m,平均为2.3m,煤层倾角10~32°,平均为18°。
煤层老顶为细砂岩,直接底以泥岩为主。
老底为泥岩。
采用一次采全高将两煤层及中部夹矸共同采出,顶板采用全部垮落法进行管理。
1.2 本构模型和岩体物理力学参数的选取通过对现场打钻获取的岩样进行岩石力学实验,结合邻近工作面的岩层物理力学参数类比及数值模拟所选取的煤岩体岩石力学参数。
选取材料力学参数如下表1所示。
表1 岩石力学参数1.3 几何模型的建立2 计算结果分析随着工作面的不断推进,工作面矿压显现规律越发明显,当工作面推进到100m时,如图1(b)所示。
工作面前方9.5m处应力达到峰值17.1mpa,工作面超前支承压力影响较为距离的范围增加值14.7m,由超前支承压力的形状可以看出,随着工作面的推进,在采场端部及开切眼处,形成了不完全对称的矿压规律,在开切眼处,工作面矿压显现剧烈程度较工作面超前支承压力大,这是由于工作面后方采空区顶板未跨落压实,同时采场端部随着工作面的推进,矿山压力还未完全影响到工作面前方。
塔山矿特厚煤层二盘区首采面矿压监测技术的应用
5 #、 60 4 #、 6 6#、 7 #、 78 2 #、 8 4#、 90 #、 96 #、 1 #、 1 5 04 1 #、
16 支 架 。 布 置 l 台 压 力 分 机 通 过 通 讯 线 路 将 信 号 传输 到井 2# 5 下 通 讯 分 站 , 通 讯 分 站 将 信 号 通 过 电话 线 传 输 到井 下通 讯 主 站 通 过 电话 线 传 输 到 地 面 监 测 主 机 进入 计算 机 。
3 6
—
一 ’ 1
齿墙伸 入不透水层 ,切断 了上 、下游渗流 通道 ,使得 结构 稳 定可 靠 ,宜 兴 山区沟 道 消力 池 目前 一般 均采 用 这种 型
式。
入 国家水 土保持 债券 项 目,经 过十 多年坚 持不 懈地连 续 治 理 ,根治 了太华 、张渚等 山区重镇的 “ 三年淹两头 ,长期遭
讨 二 盘 区首 采 面矿压 监 测 方 案 的 应 用 。
关键 词:特厚煤层 ;矿压监 测
D I 1 .9 9 Ji n1 7 —6 9 .01 .1o O : 5 6 / .s.6 1 5 62 2 .1 o s O 9
随着 科 学 技 术 的 发 展 , 煤 炭 开 采 技 术 在 上 世 纪 九 十 年 代 得 到 了长 足 的发 展 。其 中 综采 放 顶 煤 技 术 作 为 一 种 新 的 开 采 技 术 在 复 杂 的煤 层 赋存 状 况 下 , 得 到 广 泛 的 试 验 ,并 取 得 了可 观 的科 学 、技 术 、 生产 、 效 益 的 成 果 , 同 时 也 面 临 着 资 源 合 理 利 用 ,安 全 高 效 开采 等 需 要 进 一 步 解 决 的 问 题 。 同煤 大 唐 塔 山煤 矿 有 限 公 司 作 为 开采 大 同 煤 田双 系 煤 层 石 炭 二 叠 纪 煤 层 的第 一 个 人 型矿 井 , 在特 厚 煤 层 一 次 综
工作面开采矿压显现规律预测的相似模拟研究
图 3 压力盒支承压力 曲线 从 图中可 以看 出随工作面 的推进 : ( ) 工作面前方距离测点 5 m以外 范围 , 点的应 力变化不是很 1在 0 测 明显 ; 在工作 面前方 2 — 0 5 5m范 围内 , 随着工作面 的推 进 , 测点处 应力 逐步上升 ; 在工作 面煤壁前方 2 m一 0 5 1m范 围内, 该段应力逐渐上升 , 应 力 曲线斜率很大 , 应力增加很快 , 受采动影响剧烈 。工作面前方 1m处 5 出现支 承压力 峰值 , 峰值应力集 中系数为 2 左右。 . 7 () 2 在工作面前 方 1m一 m段 内, 0 0 煤体 内应 力急剧下降 , 明前方 说 煤 体经历了压缩变形以后 , 煤层形态开始变为塑性状态 ; 同时说 明煤体 由三向受 压逐渐变 为单 向受压状态 , 其承载能力急剧下 降。
辑 者 蛳 l 口 压力 + 盒 o 位 懒点 移 l,
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距 工作 面 距离 / m
图 1测点布置图 如图1 所示 , 在模 型内煤层 内部 布置一组 ( 个 ) 4 压力盒 、1 内布 l煤 置一组 ( 个 ) 2 压力盒 、 1 1 煤顶板处布置一排位移测线。压力盒采用 Y S B 微型 压力盒 、 变仪 、 应 计算 机全 程 自动采集 数据 , 位移 测线 采用 采 用 ±2 级电子经纬仪观测。 ”
1引 言 .
淮南某 矿 1 槽 工作面是该矿南翼 首采面 , 3 该面的开采顶板 矿压规 律、 采动破 坏规律等 的研究对 于该 区其 它工作 面的设计 开采 、 板 1 底 l 槽煤影 响规律 等具有 重要 的参考 意义。现场的矿压研 究需要耗费大量 的人力 、 物力 、 财力 , 现场顶 板的围岩运动情况 , 且 无法直接看到 。用相 似模拟研究成 本低 、 能看出采 动过 程中围岩的破坏的总体趋势 , 且 对于 围岩 的控制有指导 意义。 因此 , 验室相似模拟 为矿压的研究 提供 了 实
炮采工作面矿压显现规律的数值模拟研究
炮采工作面矿压显现规律的数值模拟研究薛光强,尹吉享,孙洪华(济宁市蔡园生建煤矿,山东微山277606)摘要为了研究山东蔡园生建煤矿工作面的矿压显现规律,该文利用离散元数值模拟软件UDEC 分别对老顶来压时顶板活动规律和不同时期采场支承压力的分布规律进行了研究,在此基础上,分析了不同支护参数对工作面支护质量的影响,为金源煤矿首采工作面安全高效生产及后续开采提供了科学的理论指导。
关键词炮采工作面矿压显现规律支护质量数值模拟UDEC 软件中图分类号TD323文献标识码B*收稿日期:2012-07-10作者简介:薛光强(1979-),男,山东临朐人,2002年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,采煤工程师。
济宁市蔡园生建煤矿采用立井单水平分区式开拓方式,主采煤层为3上、3下两个煤层,平均厚8.22m ,平均埋深约170m ,煤层赋存相对稳定,采取巷道联合布置后退式开采顺序开采。
区段之间及采区与采区之间均实现无煤柱开采。
4301工作面位于该矿四采区轨道大巷附近,开采3上煤一分层,工作面穿过废巷较多,受煤层自燃发火影响。
4301工作面采用长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板,爆破落煤,采高2.2m ,进尺1.2m 。
工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板,排距1.2m ,柱距0.45m ,工作面“三四”排控顶。
基于“支架—围岩”整体力学模型[1][2],应用离散元软件UDEC 针对3上煤一分层及其顶底板岩层的矿压规律进行相关研究,通过数值模拟结果,为4301工作面的正常生产和巷道合理支护提供理论指导。
1计算模型的建立根据4301工作面现场条件,模拟采高2.2m ,直接顶厚度为7m ,老顶厚度为8m ,将老顶分为两层,每层厚度为4m ,老顶断裂步距定为17m 。
整个模型尺寸(长高)为192ˑ76.5m 。
模拟工作面埋深560m ,模型上部边界施加垂直向下的均布载荷,底部边界垂直方向固定,左右边界水平方向固定。
工作面概况1、1113采煤工作面...
一、工作面概况:1、1113采煤工作面:是我矿首采工作面,该工作面位于我矿以西,由于受断层影响,不能沿走向布置较大采面,根据地质条件布置1113回采工作面.2、该工作面受小断层影响,断层之间相互切割,伴生构造发育,给回采带来一定影响,回采时需加强顶板及煤质管理。
3、该工作面所采k1煤层未进行突出危险性鉴定,根据文件要求,必须编制相应的防突专项设计,按照防突规定进行管理,并采取安全防护措施。
4、该工作面地质储量14336万吨,可采储量12503万吨。
二、地质说明书:1、1113工作面是我矿首采工作面,由于受断层影响,不能不知较大工作面,煤层平均真厚1.60m。
顶板岩性为中厚至厚层状泥质砂岩,底板岩性为中厚至厚层状泥质砂岩。
2、工作面与地表的关系:1113工作面对应地表无重要建筑物和保护物,有两条冲沟发育。
3、工作面特征和储量最大最小平均煤层编号K1#走向长度(m)135 117 145 开采面积(m2)9600倾斜长(m)85 75 80 地质储量(万吨) 1.4336倾角(度)34 6 15 可采储量(万吨) 1.2503 煤层厚度(m) 2.2 1.0 1.6 容重(T/m3) 1.45采高(m) 1.8 回采率(%)954、煤层结构该工作面煤层类型为半亮至半暗型焦煤,f=2.5,节理发育程度—中等,煤厚平均1.6米。
5、顶底板岩性及稳定性顶板:顶板岩性为中厚层状泥质砂岩底板:底板为岩性为厚层状细至中粒砂岩。
塑性较大,遇水、受压易底鼓。
6、地质构造1113工作面受小断层影响,断层之间相互切割,伴生构造发育,给回采带来一定影响,回采时需加强顶板及煤质管理。
在回采过程中,生产部要及时收集地质构造变化情况,以便施工单位正确指导生产。
7、水文地质1113工作面水文地质条件较中等,必须加强水害防治。
8、瓦斯煤尘及自燃发火瓦斯等级:高瓦斯矿井煤尘无爆炸性,其自燃发火倾向性为三类不易自燃煤层。
9、其它1)工作面平面图;2)煤层柱状图。
采区首采工作面矿压观测研究
1 工作面 基本 情况
高度 2 m, 循 环进尺 1 . 2 m。
工作面共配置 8 1 架液 压支架 对工 作面 顶板实 行
全支护法管理。采 用 Z F Z 3 6 0 0 / 1 6 / 3 5型支撑掩护式 支
三河 口矿业公 司 3 2 4 0 1工作面是 四采区首采 工 作面 , 地 面标 高 + 3 2~+ 3 4 m, 地 面上有农 田、 鱼塘 等 , 工作面南部 为朱庄 港港 口。工 作 面西部 为 F x l 8断层 ( 正断层 , 1 9 4 。 / _ . 7 0 。 H= 0~1 1 0 m) , 东 部 为未 采 区域 , 北部为 一 4 8 5轨道 巷 , 南 部 为大 屯断 层 ( 2 6 4 。 / _ 6 0 。 ~ 7 0 。 H= 1 6 0~ 2 5 0 m) 。该工作 面范 围内, 局 部煤层 中部 含有 0 . 1 — 4 . 8 m的夹矸 , 四周均为未采区域 , 煤层 的厚 度在 2 . 8~ 5 . 5 m之 间。煤层走 向为 1 5 2 。 , 倾 向为 6 2 。 , 倾角 1 。 ~ 8 。 , 平均 4 。 。工作 面倾 斜方 向煤 层伪 倾 角 : 在南部 煤层 东倾 为 5 。~8 。 。该 工 作 面老 顶 为 1 0 . 8 m 粉砂岩 , 直接顶为 0 : 8 5 m泥岩 , 元伪顶 , 直接底为 1 . 7 m 泥岩 , 老底 为 6 . 2 9 m细砂岩。
q b 2 5 m m钢管 , 间距 l m, 破碎 带加密为 0 . 5 m, 亦采 用水 泥减水 剂注浆 , 注浆参 数 同工作 面预 注浆 。打 眼使用
7 6 5 5型气 腿 式 凿 岩机 , d P 4 3 m m钻 头 、 d P 2 8 m m 钻杆 打
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测探讨
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测探讨
西曲矿是世界著名的煤炭资源富集地之一,矿产资源集中丰富,其中煤炭资源储量极大、品质优良。
而西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的实测探讨,是目前煤矿勘探开发领域中的一个重要研究方向。
在西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的研究过程中,主要关注以下几个方面:
(1)工作面的设计与支护方式
西曲矿属于厚煤层开采,煤层厚度超过20m,且煤体性质复杂,采煤厚度较大,矸岩含量高,导致采煤压力巨大,因此支护方式的设计需要考虑采煤压力,支护能力应足够强,同时对煤层的瓦斯、煤尘等危险环境要有足够的安全防护。
(2)采掘参数的研究
采掘参数的研究是指在综采工作面的实际生产中,对各项采掘参数进行监测和分析,通过对该数据的收集和分析,可以得出与煤层结构、岩层、支护系统等相关因素的关系,进一步分析和预测综采工作面的稳定状态和矿压潜在风险。
(3)矿压显现规律的实测探讨
针对西曲矿厚煤层综采工作面,通过对煤层及邻近岩层应力、应变、位移、变形等变化情况的实时监测,采集到了大量可靠
的数据,从而得出了与矿压显现规律相关的结论。
具体来说,煤层倾斜、煤岩相互作用、采空区开采顺序等因素的影响,都是重要因素,影响了综采工作面的矿压显现情况。
总之,西曲矿厚煤层综采工作面的矿压显现规律实测探讨,对于科学开采和规范煤矿生产具有极为重要的意义。
探索矿压规律是煤矿开采最重要的研究内容之一,了解矿压规律可以更好地指导煤炭采掘工作,减轻矿井矿压对生产的影响,提高煤炭采掘效率和安全性,具有深远意义。
《XXX矿井安全专篇设计》审查意见
《XXX矿井安全专篇设计》专家审查意见1.盘区划分不合理,两个首采工作面相距过近,采动相互影响大,采掘过于集中。
首采工作面位于限采区,控制采动裂隙带高度的限采方案操作性不强,所选支架最低支撑高度不能满足限采要求,没有限采区域开采设计。
解决办法:以副斜井井筒一水平落平点为界划分两个盘区,在东翼盘区内保留已布置的3个工作面进行回采,在西翼盘区布置一个回采工作面,矿井验收时一个工作面回采,一个工作面准备完毕,满足验收要求。
2.支架选型计算中,岩石容重取值偏小,未充分考虑浅埋深煤层的特点。
解决办法:请XXX设计院按照岩石实际容重验算支架选型,经与设计院沟通,现支架选型能满足要求。
3.风量计算错误,XXX煤回风大巷风速超限,通风系统图与文字表述不符,首采工作面的风量分配、通风阻力计算和图纸不一致。
解决办法:请XXX设计院按照规范要求重新计算风量,核定通风阻力和风量分配。
4.鉴于矿井所采煤层均为易自燃煤层,且煤层埋藏较浅、厚度变化大,自然发火灾害较严重,应将井下移动注氮系统改为地面固定注氮系统。
解决办法:根据专家意见,将井下移动注氮系统改为地面固定注氮系统,请XXX设计院按规范要求设计固定注氮系统。
5.监测监控系统所有断电闭锁装置均设计为自动解锁,不符合要求;首采工作面瓦斯传感器设置数量不足;监控系统断电控制图中风电、瓦斯电闭锁断电范围不符合要求。
解决办法:请XXX设计院与专家沟通,根据要求进行完善,并修改相关设计。
6.矿井正常涌水量和最大涌水量预测方法不正确,应重新核算并经甲级安全评价机构或有关部门评审认可。
解决办法:先给原勘探报告提交单位发函提本次《安全专篇》的审查意见,并要求XXX地质队给出答复。
请XXX设计院根据专家提出的正常涌水量和最大涌水量预测方法不正确的问题,重新核算矿井的正常涌水量和最大涌水量,并经甲级安全评价机构(或选安邦公司)评审认可。
7.井田北部存在大量已关闭小煤矿,但其分布不清,未评价其对本矿安全生产的影响;未说明XXX等沟谷洪流与北部老窑积水之间的关系。
某矿首采工作面矿压规律
某矿首采工作面矿压规律温贺兴【摘要】A110602综采工作面为某矿一分区首采面,针对其三软煤层条件,进行了矿压监测,并分析了其支架适应性,分析结果对于该矿设备选型、安全高效开采有一定的参考价值。
【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】2页(P50-51)【关键词】三软煤层;矿压观测;矿压规律【作者】温贺兴【作者单位】贵州文家坝矿业有限公司【正文语种】中文某矿设计年生产能力240万t,设2个分区,现一分区首采面已进入联合试运转阶段。
工作面距地表87~115 m,其顶部主要为灰岩,风化严重,老顶稳定性较差,煤层松软,抗压性弱,底板遇水易软化。
由于该矿与周边煤矿在顶板条件上有较大差别,加之国内对该类三软煤层矿压规律、顶板关键层结构研究深度欠缺,开采缺乏必要的理论与实践指导[1-2]。
以该矿A110602综采工作面为例,对其矿压进行监测,并对支架选型进行评价,为该矿后续分区采面的支架选用提供参考。
某矿属于煤与瓦斯突出矿井,A110602综采面布采6#煤层,倾长220 m,回采长度1 336 m,倾角14°~16°,煤层厚2.5~3.5 m,设计采高2.8 m。
工作面西、南为矿界煤柱,其余为未采区域。
煤层直接顶为厚6 m的砂质泥岩,老顶为厚12 m的灰岩。
工作面采用ZY5000/17/38型掩护式支架,支护强度0.76~0.82 MPa,底板比压0.93 MPa,工作阻力42.5 MPa,泵站额定值为31.5 MPa。
A110602综采工作面为首采面,按照采面O-X型破断形式,应按四边固支条件进行计算[3]。
来压步距计算公式为式中,h为基本顶厚度,m;Rt为基本顶抗拉强度,MPa;q为单位面积基本顶载荷,kN。
将h=6 m,Rt=1.862 MPa,q=1.811×105 kN代入式(1),计算得:L=28.4 m。
3.1 矿压监测方案为掌握全面、具体的矿压数据,矿压监测从切眼开始至回采120 m止,工作面布设147台支架共分7个测区,测区Ⅰ(14#、15#、16#架)、测区Ⅱ(29#、30#、31#架)、测区Ⅲ(54#、55#、56#架)、测区Ⅳ(72#、73#、74#架)、测区Ⅴ(92#、93#、94#架)、测区Ⅵ(112#、113#、114#架)、测区Ⅶ(132#、133#、134#架)[4],如图1所示。
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测研究
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测研究宁瑞峰【摘要】以28406工作面为研究对象对西曲矿厚煤层综采工作面进行了矿压显现实测研究.研究结果表明,28406工作面初次来压步距为35~40m,周期来压步距平均为16m,动载系数相对较小,支架载荷主要分布在3000-5000kN范围内,支架初撑力普遍较低,来压强度并不剧烈,支架能够满足现场支护需求;工作面超前支承压力峰值位置在15~17m,距煤壁13m范围内松动圈范围急剧增大,最大可达6m,煤壁前方17m范围内应加强支护;该研究为指导西曲矿厚煤层开采提供了实测依据和指导.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P56-57,60)【关键词】厚煤层;矿压显现;采场;顺槽;实测【作者】宁瑞峰【作者单位】山西西山煤电股份有限公司西曲矿,山西太原 030200【正文语种】中文【中图分类】TD324随着综采技术的不断发展和革新,我国绝大多数煤矿已经步入了综合机械化开采阶段,但是,综采工作面冒顶、片帮、支架失稳等问题却制约着综采工作面安全高效开采,分析认为,未能充分掌握和利用矿压显现规律是其重要原因。
矿压控制理论认为:掌握工作面来压步距、来压强度、超前支承压力分布是合理确定采煤方法和工艺的重要基础,应用矿压规律并采取合理措施是有效避免冒顶、片帮事故的重要手段。
西曲矿现所采煤层为4、7、8和9号煤层,8号煤层平均煤厚4m,属厚煤层,4、7号和9号煤层均属于薄或中厚煤层,8号煤层开采较晚,技术人员对8号煤层综采工作面矿压显现规律掌握尚不全面。
开采理论和实践表明,随着煤层厚度的提高,煤壁片帮、顶板失稳频率有加大趋势,采场及顺槽对支护设备及支护体系的要求不断提高。
鉴于此,为了确保西曲矿8号煤层综采工作面安全高效开采,决定以28406工作面为研究对象进行厚煤层综采工作面矿压实测研究。
1 工作面概况西曲矿28406工作面位于北四盘区西南部,西部和北部均为实体煤,南邻村庄保护煤柱,东邻28405工作面采空区,上覆24304工作面采空区,层间距为60~68m。
B060202浅析近距离煤层开采巷道集中压力显现规律 (1)
浅析近距离煤层开采巷道集中压力显现规律杨宝智马云【大同煤矿(集团)公司马脊梁矿,山西大同市037027】摘要以马脊梁矿井下近距离煤层开采的实例为依据,从巷道布置方式、支护方式、地质构造等方面论述了近距离煤层开采巷道集中压力的显现规律以及在开采实践中采取的相应措施。
关键词近距离煤层集中压力显现规律随着煤炭开采强度的不断加大,近距离煤层开采技术已经成为摆在煤矿生产企业管理者面前的一个重要议题,近距离煤层开采矿山集中压力的显现更是直接影响煤炭开采过程中顶板管理的重要因素。
因此研究分析近距离煤层开采的集中压力显现规律将为安全、高效、合理地开采煤炭资源提供可靠的技术依据。
1 盘区开采概况大同煤矿(集团)公司马脊梁矿303盘区11#煤层于2000年3月开采结束。
按照矿井正常生产接替必须开采303盘区下部的14-2#煤层。
该盘区东西宽1100m、南北长1290m,北西为马燕矿界煤柱,南西305盘区实煤区,南东为本盘区大巷煤柱,北东为301盘区实煤区。
11#煤层和14-2#煤层层间距较稳定,一般在13.7~21.6m之间,平均为17.48m,属近距离煤层。
该盘区14-2#煤层回采巷道于2000年6月开掘,2004年9月掘进结束,历时51个月。
1.1 地质概况14-2#煤层在本盘区赋存稳定,煤厚2.04~4.80m,平均3.23m,煤层倾角1~3°,平均2°,属近水平煤层。
煤的类型属半光亮型,煤种属弱粘结煤。
煤层的伪顶厚0.32m,黑色炭泥岩及黑色泥岩,薄层状;直接顶厚1.0~4.29m,平均3.25m,砂泥岩互层,灰白色,节理发育细层状,易塌落;老顶厚1.23~4.29m,平均3.3m,灰白色粗砂岩,主要成份为石英。
14-2#煤层顶板中赋存有12#煤层(0.6~1.5m),与14-2#煤层的层间距不稳定(0~6.55m),在盘区的北西部三分之一的区域变为合并层。
本盘区内有2条落差为0.35~1.56m∠60°的正断层和1条2.4~3.6m∠81°的火成岩墙穿过。
层西二盘区工作面作业规程#
7#层西二盘区83203工作面作业规程大同市吴官屯煤业有限责任公司二OO七年七月九日审批人员签字盖章总工程师:安全副总经理:生产副总经理:机电副总经理:副总项目师:技术科长:调度主任:安监处长:通风区长:机电科长:队组:编制:目录会审意见第一章概况第一节工作面位置及井上下关系第二节煤层第三节煤层顶底板第四节地质构造第五节水文地质第六节影响回采的其他因素第七节储量及服务年限第二章采煤方法第一节巷道布置第二节采煤工艺第三章顶板控制第一节支护设计第二节工作面顶板控制第三节运输巷、回风巷及端头顶板控制第四章生产系统第一节运输第二节“一通三防”与安全监控第三节排水第四节供电第五节通信照明第五章劳动组织和主要技术经济指标第一节劳动组织第二节主要技术经济指标第六章煤质管理第七章安全技术措施第一节一般规定第二节顶板第三节防治水第四节爆破第五节“一通三防”及安全监控第六节运输第七节机电第八节其他第八章灾害应急措施及避灾路线作业规程学习和测试记录作业规程补充学习和测试记录作业规程复查记录第一章概况第一节工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系见表1.第二节煤层工作面煤层情况见表2.第三节煤层顶底板工作面煤层顶底板情况见表3。
附图1:工作面地层综合柱状图第四节地质构造褶曲情况对回采的影响工作面所在区域煤层由单一的背斜构造和单一的向斜构造组成,背斜轴位于工作面开口302米处,其方向与工作面走向夹角72°,向斜轴位于工作面5#顺槽口里1103米处,与5#顺槽所夹锐角为78°,背斜构造两翼等高线等高距大致均匀,两翼对称:等高距在25-38米之间,倾角在3-4°之间,向斜构造两翼等高线不对称,南翼等高距在16-30米之间,倾角在3°-7°之间,北翼等高距在28-38米之间,倾角在3°-4°之间,褶曲构造倾角较小。
只要加强管理对支架要进行防倾斜防滑管理。
初次来压规律分析
1352综采工作面初次来压分析综采一队1352综采工作面初次来压分析根据《神华集团本质安全管理体系考核评级及奖惩办法》的有关规定,为了1352工作面从开始回采到初次来压期间正常回采,进一步加强顶板的管理,对顶板初次压力进行分析,为了及时观测顶板压力的变化,及时进行分析采取有效的措施特编写此分析材料:一、成立领导小组:组 长:宋连坡副组长:王长安组 员:曹宏宾 陈维星 张贵文 郑利平 徐玉旺 髙 嵘 冯军高金贵 刘喜儿 闫学旗 刘 辉二、初次来压的分析:据已采工作面(1353)的回采经验,1353工作面初次来压距是30~42m,当工作面推进22m左右时。
直接顶(粘土岩)开始垮落,且直接顶冒落后基本能充填采空区2/3以上。
所以,老顶初次来压时,不会对工作面产生大的冲击力。
无需采取特殊措施,但初次放顶期间,必须保证采面工作质量及支架支护质量(其中包括支护强度和支架完好)。
三、初次来压前矿压的观测1、工作面支架压力观测工作面支架间隔10架在支架的立柱上液压压力表,共有17架上液压压力表,监测支架立柱的阻力情况。
每班操作人员操作支架时,必系将支架升紧,保证支架移架升紧后初撑压力不小于泵站供液压力的90%即不小于25. 2Mpa,每班验收员对支架的初撑力情况进行监测并填写记录。
2、顶板离层仪的观测每班验收员要对顶板离层指示仪认真监测,每班必须有专人检测记录读数并做好数据记录台账,读数在0~10mm为正常,但要加强监测;读数超过10mm则必须采取措施加强支护;检测工作由当班验收员负责观测数据。
3、信息处理每班的数据收集后,由技术员对观测数据进行整理分析,如果存在处理不了的问题必须与队长勾通后,提出相应的处理意见,制定处理措施,审批后按措施组织施工。
四、初次来压预防措施1、初次来压期间,必须执行正规循环作业。
必要时机头可适量超前机尾3刀,初次来压期间按照《1352工作面作业规程》的规定避灾路线执行。
2、必须保证泵站压力达到31.5MP,支架初撑达到额定值的80%以上。
不规律生产期间综采工作面矿压规律分析
不规律生产期间综采工作面矿压规律分析【摘要】煤矿综采工作面在不规律生产期间,矿压规律可能受到多种因素的影响。
对于这些因素,需要进行系统的矿压分析和监测,及时调整生产计划、采掘参数和支护措施,以保证矿压的稳定性和安全性。
此外,加强地质勘察、支护设计和采矿工艺优化,也是保障矿压规律的重要措施。
【关键词】综采工作面;矿压规律引言:随着采煤的进行,工作面周围的煤岩体受到破坏和剥离,煤岩体的内部应力逐渐转移到工作面周围的岩石中,从而导致矿压逐渐增大。
因此,在不规律生产期间尤其要关注多方的影响因素,需重点根据工作面的具体情况,观测当时的地质情况、工作面底顶板岩性等情况,观测不同情况下的工作面的矿压,进行矿压的规律分析。
1工作面概况1.1四邻关系不规律生产期间综采工作面的四邻关系需要进行综合分析和监测,包括上邻工作面、下邻工作面、左邻工作面和右邻工作面,该区12404综采面为1-2煤四盘区第4个工作面,西南侧为12425~12427采空区,北侧为12405综采面(实体煤),东为1-2煤四盘区3条大巷、南侧为12403采空区[1]。
通过合理的矿压控制和支护加固措施,可以确保工作面的稳定和安全。
1.2地质概况水文地质条件对于综采工作面的稳定和安全同样重要。
地下水的涌出和水压的变化会对工作面的稳定性产生影响。
在不规律生产期间,可能会遇到水文地质条件的变化,例如,水位的上升或下降,水压的增大或减小。
因此,需要进行地下水的监测和调查,并采取相应的排水措施和防水措施。
另外煤层厚度也是综采工作面地质的重要参数之一。
煤层厚度的变化会对采矿工艺和矿压规律产生影响。
在不规律生产期间,煤层厚度可能会有一定的变化,实践表明,煤层埋藏浅并不一定就矿压小[2]。
埋深浅、基岩薄、上覆厚松散沙层是煤层典型赋存特征[3],需要对煤层厚度进行准确的测量和监测,以调整采矿参数和支护方案。
1.3工作面底顶板岩性综采工作面的底顶板岩性是一个需要认真考虑和评估的因素,工作面直接顶板岩性为细粒砂岩;工作面直接顶板岩性为细粒砂岩;工作面直接顶板岩性为细粒砂岩。
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2018年第9
期2018年9月
0引言岳城煤矿西二盘区为矿井西盘区延伸区域,开展首采面矿压观测项目,探讨工作面矿压显现规律、顶板岩层结构及运移规律、矿山压力动态演化规律等对于工作面的安全生产具有重要意义,同时也能够为该盘区其他工作面的采面布置、煤柱留设、巷道支护、回采控制等提供可靠的矿压基础资料,为安全生产提供有效的保障。
1立项背景
岳城矿西二盘区3号煤层不稳定,厚度较大,煤厚
1.2m ~4.8m ,平均厚4.21m 。
西二盘区首采工作面走向长度795.8m ,倾斜长度154.7m ,该面采用综合机械化放顶煤采煤方法。
根据超前物探、钻探、化探结果,JDX6陷落柱导富水较强,总疏放水量约43000m 3,涌水量大,水源复杂。
厚煤层综放工作面开采后,垮落带及断裂带的范围相应增大,折断后的老顶岩梁回转运动将会造成强烈的周期来压,在煤体中形成较高的支承压力,对下位岩层和工作面支架形成冲击载荷。
此外,工作面区域还发育有正断层JDX6、DF42、JDF35,受构造影响,顶板会出现不同程度的离层冒落,顶板裂隙水也会不同程度地增加,影响开采的客观因素很多、很复杂,因此对西二盘区首采工作面的矿压规律研究十分必要。
2研究内容
a)工作面液压支架阻力实测数据统计分析;直接
顶初次垮落、老顶初次来压及周期来压特征分析(包括来压显现强度、动载系数等);顶板和顶煤运移规律分析;支架安全阀开启、活柱下缩量及实测初撑力统计分析等;宏观观测统计分析(主要包括煤壁片帮、顶煤漏冒、采空区悬顶、支柱破损、放煤块度[1]等);
b)制订工作面特殊条件下的安全回采方案,对特殊区域矿压显现特征进行分析;
c)评价首采工作面的支护工艺,包括工作面液压支架适宜性分析、液压支架实测初撑力评价、合理超前支护距离评价、提出相应的改进措施和建议。
3技术关键
a)对工作面矿压观测,进一步研究矿压显现规律,
确定影响工作面矿压规律的主要因素;对现有的工作面支护质量进行科学的评价,分析现行支护方案的实际效果,并提出相应的改进措施和建议;
b)通过研究首采面的矿压规律,且通过对比过陷落柱前后不同长度工作面矿压显现规律分析,得出工作面缩短后,基本顶初次来压略有减小[2],液压支架的平均工作阻力有所下降,矿压显现影响范围缩小。
4
应用效果
4.1
矿压显现规律
a)工作面(面长154.7m )初采期间整个工作面
支架工作阻力直方图如下图1所示,基本顶来压期间
收稿日期:2018-06-26
作者简介:乔华,1981年生,男,山西运城人,2011年毕业于中北大学机械设计自动化专业,助理工程师。
西二盘区首采工作面矿压规律研究
乔
华
(山西晋煤集团沁秀煤业有限公司岳城煤矿,山西晋城048006)
摘要:通过对岳城矿西二盘区首采工作面的地质力学环境、矿压显现实测规律及侧向支承压力分布规律进行实测分
析研究,提出适合该盘区工作面的支护评价体系,为该盘区其他工作面的采面布置、煤柱留设、巷道支护、回采控制等提供理论依据。
关键词:矿压显现;采面布置;巷道支护中图分类号:TD712文献标识码:A 文章编号:2095-0802-(2018)09-0042-02
Study on the Strata Behaviors Law of the First Mining Face in No.2Mining Area in the West
QIAO Hua
(Yuecheng Coal Mine,Qinxiu Coal Industry Co.,Ltd.,Jincheng Anthracite Group of Shanxi,Jincheng 048006,Shanxi,China)Abstract:This paper carried out analysis and research on the geological mechanics environment,the law of strata behaviors and distribution law of lateral abutment pressure measurement at the first mining face in No.2mining area in the west of Yuecheng mine and proposed support evaluation system suitable for the working face,providing the theoretical basis for the mining face layout,pillar setting,roadway support and backstoping control of other working faces in the panel.Key words:strata behaviors;mining surface arrangement;roadway
supporting
(总第156期)能源研究
42··
2018年9月2018年第9期
最大工作阻力为5057.96kN,最小工作阻力113.10
kN;来压期间平均工作阻力为2958.02kN,来压支架
动载系数在1.15~1.63之间,平均1.407,来压明显但
不强烈;
图1工作面支架工作阻力分布直方图
b)工作面甩刀把期间(面长104.7m)支架工作阻
力分析直方图如下图2所示,可知基本顶的初次来压
步距为34.6m~41.2m,平均为40.5m左右。
来压期
间顶板所承受的最大压力为4555.31kN,来压期间平
均工作阻力为2748.62kN。
工作面来压较为缓和,支
架工作阻力偏小,来压强度不高,支架与围岩形成的相互作用系统自承性强,协调能力高;
图2甩刀把期间支架工作阻力分布直方图
c)各测点位移观测数据综合分析:(a)巷道受采动影响距离平均在距工作面煤壁68.65m左右,其中显著影响距离平均为24.48m,剧烈影响范围平均为12.13 m;(b)巷道最大顶底板移近量平均为139.5mm,两帮变形主要以内帮变形为主,两帮的最大移近速度为
17.8mm/d,如图3;
d)各测点位移观测数据综合分析:(a)掘进巷道受采动影响距离平均在距工作面煤壁76.33m左右,其中显著影响距离平均为25.94m,剧烈影响范围平均为12.18m;(b)巷道最大顶底板移近量平均为267.6mm,两帮变形主要以内帮变形为主,两帮最大移近速度平均为21.6mm/d,如图4。
4.2顶煤运移规律
结合上述可知,距工作面煤壁及工作面中央越近、高度越高,始动越早,测点位移变形越早,位移量一般越大,印证了前面初次来压、周期来压时顶板及顶煤从工作面中部开始破碎、冒落,逐渐向两帮延伸的垮落规律[3]。
在支架的上方,顶煤位移量和位移速度是很大的,顶煤变形也很大,因此顶板载荷不能全部传递到液压支架上,支架承受了顶煤的自重和一部分顶板传递的压力,顶板的部分压力传递到了煤体深部,导致了上方煤体破碎,形成了松动膨胀层,不利于工作面顶板支护。
5结语
探讨西二盘区首采面的矿压显现规律,分析了现有的工作面支护质量,为矿井矿压观测水平提升做了有益的探索,有利于更高水平的矿压观测推广应用,同时也能够为该盘区其他工作面的采面布置、煤柱留设、巷道支护、回采控制等提供可靠的矿压基础资料,为安全生产提供有效的保障。
参考文献:
[1]任前程.深井大采高综放工作面矿压特征研究[D].淮南:安徽理工大学,2012.
[2]刘艳辉.大采高综采和综放工作面矿压显现特征的对比研究[D].焦作:河南理工大学,2012.
[3]陈兴隆.吕沟煤矿薄煤层炮采工作面矿压显现规律研究[D].
焦作:河南理工大学,2012.
(责任编辑:季鑫)
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/kN
距工作面煤壁距离/m
图3工作面测点位移变化曲线图
距工作面煤壁距离/m
图4工作面测点位移变化曲线图
乔华:西二盘区首采工作面矿压规律研究
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