近距离煤层采空区下回采巷道变形过程浅析
我矿采空区下极近距离煤层回采巷道布置浅析
布置构成不利因素 。
33 上覆K _ 。 煤层 工作 面煤柱 集 中压力的影 响
B 为煤柱影响角 ,其值一般为2 。5 。 5~ 5 ,此处 取最大值5 o 5; 0 的余角值 。 为B
则 S .7 21m ≥05 ~ .6
K。 煤层 被 采 出后 ,其 工 作 面 煤 柱 原 有 的 应 力 场 被 破 坏 ,采 空 区 上 方 岩 层 重 量 向 煤 柱 转 移 形 成 高 压 并 通 过 煤 层 底 板 传 播 到 煤 柱 下 方 附 近 的 一段 区域 ,形 成 应 力 增 高 区 ,特 别 是 K 煤 层
局部 留有煤柱未采 ,为走 向长壁式 回采 ,采空 底前进式掘进 ,后退式 回采 ,现所有巷道均 因 区管理为 自然垮落法 ,巷 道顶板 随回采 时的垮 采面结束而垮落报废 ,其底板即K 。 煤层顶板 已 落步距 而断裂或弯 曲下沉。下位煤层K 煤层厚 受炮掘影响产生次生裂隙而不完整 ,不利 于两 度1 ~ . . 3 m,煤质较松软 ,煤层直接顶为灰 白色 层 巷 道重 叠布 置 。 5 0
即受 煤 柱 影 响 分 层 平 巷 应 布 置 在 煤 柱 线 外 21m之外 ,巷道 受压 状 况 可 明显改 善 。 .6
距 已采K 煤层距 离仅0 ~ . . 1 m,应力集 中程度 6 8 较 高。如果 把巷道布置在 这些 区域 ,将 会 由于 支承压力 的影 响而使巷道支架遭 严重破 坏 ,使
巷 道产 生变 形 和破 坏 。
3 4 煤 柱影 响 角
4 K 煤层巷道布置 1
根 据 影 响K。 层 巷 道 布 置 的因 素 ,K 煤 。 煤层 开 采 不 宜 采 用 重 叠 式 的巷 道 布 置 。但 如 果 采 用
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化1. 引言1.1 煤矿安全现状煤矿作为我国能源工业的支柱产业,扮演着至关重要的角色。
由于煤矿采掘作业的特殊性和复杂性,煤矿安全问题一直备受关注。
在近年来,尽管我国加大了煤矿安全生产的监督力度,实施了一系列严格的安全管理措施,但仍然频频发生各类事故,给煤矿生产和矿工的生命财产安全带来了巨大的威胁。
煤矿安全问题主要表现在煤与瓦斯突出、顶板垮落、矿井火灾等方面。
顶板垮落是造成矿工伤亡率较高的重要原因之一。
煤层下层煤回采巷道作为煤矿生产中重要的一环,其支护质量和稳定性直接关系到矿工的生命安全。
煤矿安全现状依然存在较大的隐患,煤矿生产安全面临严峻挑战。
为了提高煤矿安全生产水平,必须不断加强对煤层下层煤回采巷道支护的研究和优化,提高支护参数的科学性和合理性,从而有效预防和减少煤矿事故的发生,保障矿工的生命财产安全。
1.2 煤层下层煤回采巷道支护需求煤层下层煤回采是指在地下煤矿中,采用传统采煤方法开采底部煤层的一种技术,该技术在提高煤矿生产效率的也带来了一系列的支护需求。
由于底部煤层与上层煤层之间存在一定的空间,进行回采时容易造成巷道破坏、地压增加等问题。
巷道支护在煤层下层煤回采中显得尤为重要。
煤层下层煤回采巷道支护需求主要体现在以下几个方面:由于底部煤层的支护范围较大,且地质条件复杂,需要设计合理的支护结构来确保巷道的稳定性;底部煤层的采动过程中,地压变化较大,必须选择合适的支护材料和参数来应对;巷道支护参数的选择不仅关系到矿工的安全,也直接影响煤矿的生产效率。
对煤层下层煤回采巷道支护参数进行优化,提高巷道的稳定性和安全性,对于保障矿工的生命安全和提高煤矿的生产效率具有重要意义。
2. 正文2.1 近距离煤层回采技术介绍近距离煤层回采技术是指在矿井开采过程中,通过采取合理的工艺和技术手段,在煤层下层进行回采作业的一种方法。
该技术通常应用于煤层下的矮煤层、薄煤层和窄煤层的开采过程中,主要是为了充分利用煤矿资源并提高矿井的开采效率。
近距离煤层上下层同时回采探讨
近距离煤层上下层同时回采探讨集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-近距离煤层上、下层同时回采探讨1上、下层同采方案的提出根据全国其它矿务局的实际开采,曾有过厚煤层进行分层开采,分层间铺网人工制造假顶进行上、下层同采过;而滴道煤矿十一井二斜右8路34#层,根据所揭露的煤岩层赋存条件,在8路~9路34#层外部,夹石厚度超过0.5m以上时,下分层已有一层0.5~2.5m的顶板,34#上、下层煤同时进行回采方案是可行的。
2方案设计首先,在二斜9路沿34#下分层进行掘送大巷至边界,送切割上山,进行回采;当夹石小于0.5m时,以此为界,9路34#层里部200m进行采全层,外部所剩500m进行上、下层同时回采,回采布置如图1。
上分层巷道布置:在34#下分层掘斜上,见34#上分层后,沿34#上分层掘送上分层切上,然后,在切上以外距切上60m处重新掘斜上、顺槽,并与切上贯通;回采时,顺槽设一部SGW-40T/60刮板输送机运输,斜上采用搪瓷溜子直接搭接在平巷胶带输送机,通过胶带输送机运至煤仓;斜上、顺槽超前工作面。
34#下分层直接掘切上,并滞后34#上分层工作面40~60m进行回采,如图2。
3顶板压力计算及支护设计3.1上分层顶板压力计算图1回采布置平剖面图图2上下分层回采步距剖面图(1)顶板压力P=1/(K-1)H·K1·K2=8.98MPa式中P——顶板压力MPa;K——顶板岩石冒落后的碎涨系数;H——最大采高;ρ——顶板岩石冒落高度范围内的平均容重;K1——动载系数,取1.3~1.6K2——悬顶、片帮系数;K2=(L1+L2+L3)L1=1.17(2)支护密度(强度)工作面的理论支护密度n1=P/·c=0.32式中P——计算顶板压力;——单体液压支柱额定阻力;c——单体液压支柱性能参数。
工作面的实际支护密度n2=N/(L1·E)=1.11式中N——最大控顶距内最小支柱根数;L1——作业规程规定的最大控顶距;E——工作面柱距(3)安全系数(n)n=n1/n2=3.53>23.2下分层顶板压力计算下分层的顶板压力为夹石灰石的重量与上分层冒落高度范围内岩石的重量之和。
近距离煤层采动对相邻巷道围岩应力及变形影响研究
近距离煤层采动对相邻巷道围岩应力及变形影响研究
桂 兵 曲延伦 郭现伟 杨 洋 秦 瑞 马传永
(兖州煤业股份有限公司,山东省邹城市,273500)
摘 要 依据济三矿 183上 煤层和 183下 煤层赋存特点,结合 183上06 工作面、183上07 工
2
20 m.北部区域 3上 煤 层 与 3下 煤 层 间 距 13~30
采前后下煤层巷道围岩应力分布及变形特征,研究
成果为深部矿井开采和巷道支护提供理论依据,对
指导矿井的安全生产具有重要的现实意义.
镜煤 及 丝 炭 条 带, 内 生 裂 隙 发 育. 煤 厚 2
30~
m,平均 21
5 m.煤层顶底板情况
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J] 中国煤炭,2019,45 (
1):72-77,82
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72
中国煤炭第 45 卷第 1 期 2019 年 1 月
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我国近距离煤层群分布范围广,其开采方法以
下行开采为主.随着煤层间距减小,上下煤层间开
回采巷道变形破坏机理及其支护方法
回采巷道变形破坏机理及其支护方法摘要煤矿回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率,阻碍设备运输和通风,增加企业的经济负担和安全瓶颈。
本文总结了煤矿回采巷道变形破坏的直观表象,并深入分析了巷道变形的发生机理,在此基础上探讨了加强巷道支护的方法。
关键词煤矿;回采巷道;变形;支护在煤矿回采工作面推进的过程中,受采动影响回采巷道容易发生各种变形。
回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率,造成工作面半停产或停产,阻碍设备运输和通风,增加企业的经济负担,并且给井下工作人员的生命安全造成严重影响。
深入分析煤矿回采巷道变形破坏的特点以及破坏机理,探讨加强巷道支护的方法,可以为煤矿安全生产提供保障。
1 煤矿回采巷道变形破坏特点分析煤矿回采巷道发生变形破坏,最直观的表象为:巷道断面的形状发生改变,断面面积减小;支架在压力作用下产生很不规则的变形,或者直接折断,形成爬行巷道;压蹦U型钢支架卡子螺栓;支架顶梁被压弯折断,高压力将棚腿挤进巷道围岩,或者挤入底板内,出现底鼓现象。
这些情况的出现将会严重影响矿井机电设备以及煤炭的正常运输,加大了通风阻力,增加了瓦斯积聚的危险,导致工作面的推进难以进行,容易造成工作面停产。
另外,一旦回采巷道出现变形破坏后,为了维持生产,需要对巷道进行扩帮处理、卧底翻修,并需要将因此而产生的渣物清理后运出,这无疑会花费大量的人力财力和物力,并会大大增加工作面停产时间。
大大降低了劳动生产率,增加了吨煤成本,并增加了威胁矿工人身安全的危险因素。
煤矿回采巷道的变形破坏通常具有如下特点。
对于单一煤层,如果回采巷道将煤层的顶底板作为自身的顶和底,即所谓的一次采全高,并且煤层顶底板比较坚固的情况下,此时的回采巷道一般能长时间保持稳定不发生大的变形破坏,在煤矿开采过程中不需要专门对其再加固和再翻修。
但对于位于复杂地质条件附近的回采巷道,需要经常对这些巷道进行加强支护,不断维修,这类回采巷道往往需要花费较大的精力去维护。
M煤矿近距离煤层回采巷道合理错距研究
FORUM论坛工艺30 /矿业装备 MINING EQUIPMENT 煤柱承担了较大的集中应力。
3 近距离煤层回采错距理论分析以M煤矿近距离煤层采空区回采工作面巷道布置结构为基础,分析其覆岩的运动规律与合理错距的确定问题,以确保煤矿企业的安全生产。
合理错距可以有效避免煤层工作面开采造成的互相不利影响,确保上下煤层开采面的高效稳定开采。
当前,针对近距离煤层回采合理错距方面存在两种理论。
一是减压区理论,合理错距应确保下煤层开采工作面位于上煤层开采工作面形成的减压区内,保证开采下煤层时不受上部煤层的动压影响,减小工作面的支护强度。
二是稳压区理论,合理的错距应确保上部煤层工作面开采顶板冒落稳定后,在回采下部煤层工作面,从而确保下部开采工作面不受上部冒落引起的冲击影响。
3.1 减压区开采理论根据砌体梁结构理论,在开采上煤层后,岩层可以形成砌体梁的平衡结构,从而有效保护回采工作面空间。
推过回采工作面后,直接顶会垮落,老顶承受覆岩层的重量,采区工作面前方与后方的冒落岩石承受压力,并在上部煤层工作面约6~20 m的范围内形成减压区。
此区内会布置近距离下煤层工作面,减小开采压力,从而更利于维护采区巷道。
3.2 稳压区开采理论基于砌体梁理论,在开采上部煤层后,随着工作面的逐步回采,直接顶也会逐步冒落,当推进一段距离工作面后,老顶会出现明显的周期来压,形成砌体梁结构,此时工作面逐步恢复原有的岩石应力,且应力逐步趋于稳定,形成稳压区。
稳压区下进行开采工作,会减少上部煤层对下部煤层的冲击。
一般而言,上部煤层稳定后才可以开采下部煤层,此时下部煤层位于上部煤层形成的压力恢复区内,顶板冒落基本稳定,下煤层不会受到冒落动压的影响,从而更易控制开采工作面顶板,促使开采压力趋于稳定。
在开采近距离煤层时,应确保上下煤层开采工作面错距的合理性,不能过小,以免使上部煤层对底板产生冲M煤矿近距离煤层回采巷道合理错距研究煤矿实际开采过程中,近距离厚煤层的开采工作将会直接影响周围岩层的分布情况,回采空间煤柱应力不断集中,问题较为严重,且底板岩层也会传递应力,从而导致近距离厚煤层巷道的变形问题。
近距离煤层采空区下回采巷道位置优化与控制
c ae eai n ft e h rz n a itn e b t e he h u a e r a wa n h dg fisu e i a , a d ultd r lto so h o io tld sa c ewe n t a lg o d y a d t e e e o t pp r p l r n l
4 40 ) 5 00
摘 要 :通 过 理 论 分 析 、 实 验 室 实验 及 数 值 模 拟 分 析 相 结 合 的 方 法 ,针 对 汾 西 煤 业 集 团 贺 西 煤 矿 近 距 离煤 层 3 0 4 5工 作 面 运 输 巷 和 尾 巷 的 位 置 及 围 岩 控 制 等 问题 进 行 了 深 入 研 究 ,得 到 运 输 巷 与 上 部 煤 柱 边 缘 间 水 平 距 离 、上 部 煤 层 垂 直 距 离之 间 的 关 系 , 确 定 了巷 道 的合 理 位 置 及
V0 . NO 2 1 29 . Ap . 01 r2 0
近距 离 煤 层 采 空 区下 回采 巷 道 位 置 优 化 与控 制
张 辉 - 刘 少伟 l, ,郑 新 旺
( . 金 诚 信 矿 业 建 设集 团 有 限公 司 ,北 京 1 10 8 ;2 河 南理 工 大 学 能 源 科 学 与 工 程 学 院 ,河 南 焦作 0 0 9 .
t e tc ld sa c ewe n t a lg o d y a p e o ls a a e o t i e he v ria it n e b t e he h u a e r a wa nd u p rc a e m r b a n d, I e e mi e h e t td tr n d t e b s p sto fr a wa n s p o s he e o he d sa c t e h o ls a e h n ig, a d l i o iin o o d y a d u p  ̄ c m f t it n e bewe n t e e a e ms wh n c a gn n ad a o n a i o h u e u n rvn n u p ri g o h o d y f u d t n frt e s bs q e td ii g a d s p o tn ft e r a wa . o Ke r s: co e sa c o ls a ;g b;d sa c e we n t o ls a s y wo d l s rdit n e c a e m o itn e b t e wo c a e m
近距离煤层煤柱及采空区下综采工作面矿压规律分析
近距离煤层煤柱及采空区下综采工作面矿压规律分析我国诸多煤矿开采的过程中,尤其需要通过反复斜交开采的方法来进行全面开采。
主要可以通过合适的观测的手段来分析内部的矿压规律。
相信这样一次又一次的分析对于控制回采场的围岩有着非常重要的意义。
本文结合实际案例,主要分析近距离煤层煤柱和采空区下综采工作面矿压的规律,希望能够给大家更多的参考性意见。
标签:近距离开采;煤层煤柱;综采工作面;矿压监测0 引言由于我国对于煤矿的需求量正在不断地增多,所以很多矿井内上部的煤层已经全部开采结束。
如果煤层之间的间距一直处于较小的范围内,那么上部煤层的开采工作会对下部煤层的开采状况造成一定的影响。
下部煤层的工作面也会因为遗留煤柱的影响而出现应力过于集中和矿压剧烈变化的现象。
为了更好地解决这一问题,针对近距离煤层和采空区下综采工作面内部的矿压进行分析显得尤为重要。
本文结合实际的情况进行具体的研究。
1 研究近距离煤层煤柱和采空区下综采工作面矿压的意义通过数值模拟的方式来研究煤柱承受的压力和底板之间分布的规律,也就能够知道巷道的整体结构非常容易在不同状态的载荷下出现局部被破坏的现象,从而为后续回采的过程提供全面的指导。
另外,通过对上下煤层工作面周期压力矿压规律进行研究之后,大家也能够在适当的时候提出控制矿压的措施。
当煤柱下方的区域因此出现动载矿压的现象时,大家也可以通过分析相关的规律来有效地提出相应的防治措施。
总而言之,通过全面研究近距离煤层煤柱和采空区下方工作面的矿压,也就能够更好地促进整体煤矿开采工作更加顺利地进行。
2 实际案例分析2.1 某煤矿工作面概况某煤矿工作面位于2-2煤层,整个工作面的长度为1120m,倾斜的长度为255m,煤层的平均厚度为2.04m,且内部的倾斜角一直被保持在1度-3度的位置。
2-2煤层距离2-1煤层底板约有2.6-6.3m的距离,但整个2-1内部的开采工作已经全部完成。
从北到南,其工作面和煤柱之间的配合如下:311工作面将会和309的煤柱相互匹配。
近距离煤层采空区下回采巷道的支护力学过程浅析
2 1 第6 0年 期 1
深度 / = 4 m, 4 86 则单根钢丝绳荷重 : 0
东 舛技 撼爰
∑B=0, R^×4 3 . 8—5 4×2 5 . 1=0
1 0 9
Q=Q + 册 ・ o 75 4 03× 4 18 0 g 0 P H = 30+ .9 8 6= 0 0 k
则 : = 0 9k R 3 . N
一
收稿 日期 : 1 … 2 1 2 1 1 3 0
( 水平方 向位 移场 图 a )
口
( 垂直方 向位 移场 图 b )
图 3 上顺槽支护方案位移场分布图
对称变形 , 表现在 非工作 面侧 的帮部位 移量较 工 主要 作面侧的帮部位移量 要大 , 底板 的垂直位 移分布 也 顶
图4 上顺槽破坏场分布图
呈现 出明显的非对称性 。 ( )破 坏场分 布规律分析 2 从图 4可 以看 出: 巷道掘进后 , 在注浆锚杆 的浆液 有效 加固碎 裂围岩 的基 础上 , 注浆锚 杆提供 对加 固圈 内围岩的主动支护 , 巷道 的塑性 区的发展从 掘进 时就 得到有效地遏 制 , 因此 , 道周边 围岩 的塑性 区较 小 , 巷
21年 期 01 第6
童媳晨 科技
1 0 7
近 距 离煤 层 采空 区下 回采巷 道 的支 护力 学过 程 浅析
范爱文 , 思德 , 金 韩洪举
( 兖矿集 团南屯煤矿 , 山东 邹城 23 1 ) 7 5 5
摘
要
通过分析 回采巷道的支护力 学过程 , 出 理的支 护工况 , 提 合 确定相应的支护参数 , 研究其 护的可靠性 和支护效果 , 更有 效的促进巷 支护效果 支护力学
1 支 护 力学过 程分析
近距离煤层安全回采技术分析
246江西化工2019年第4期近距离煤层安全回采技术分析魏吉(山西新元煤炭有限责任公司,山西寿阳045400)摘要:近年来,随着煤炭行业的快速发展,煤炭开采率逐渐提升。
在这一生产过程中,改变井下巷道布置形式能够在一定程度上增加整个工作面长度,同时提升矿井的整体生产能力,进而促进煤炭行业的发展。
基于此,本文结合已有研究现状分析了近距离煤层综采工作面的安全回采技术的技术要点及优势,以期有效提高整个矿井的生产能力。
关键词:煤矿回采综采工作面安全0引言实际生产过程中,在回采时很容易出现片帮以及冒顶等事故。
而这些事故的出现在一定程度上会使整个工作面的安全生产遭到威胁。
基于此,为了进一步推进矿井相关工作的有效开展,应当对于近距离煤层综采工作面回采技术进行综合分析探究,从多个方面入手以提高其整体生产技术水平,从而实现整个矿井生产能力的提升。
1顶底板岩性分析在井下开采过程中,煤层顶底板岩性在一定程度上决定了整体生产技术的发展。
因此,在研究顶底板岩性时应当综合考虑其对于后期煤矿开采的影响,从而提高整体整个矿井的生产效率。
一般情况下,煤层顶板岩石硬度较大且易于支护,而顶板很容易出现破碎等情况且岩体抗压能力较弱,会随着工作面的推进而出现滑落等现象,对相关工作造成严重威胁。
已有的顶板类型中,石英砂岩顶板的硬度较大,其主要以块状形式呈现,能够有效提升整个矿井的开采率,而炭质泥岩的硬度一般较低,这种情况的顶板会导致整个矿井的安全生产受到影响。
2应力影响分析2.1工作面设计2.1.1煤层采煤工作面的设计条件在工作面的设计过程中,为了保证相关开采工作的有效推进,在设计工作面时应当综合考虑工作面顶底板围岩稳定程度,同时结合现场生产经验最终确定适合的来压步距⑴。
此外,当工作面推进到25m之后,应当采用强制放顶的形式控制顶板,能够保证采空区被有效填充,从而减少老顶压力对于顶板管理的影响,提升整个矿井开采率。
在矿井回采的过程中,回采区域两侧的压力能够被有效回放,这种情况下可以通过观察来压步距决定后续相关工作是否有效开展。
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化【摘要】本文旨在深入探讨近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化的重要性及方法。
首先介绍了煤层回采工程概述,然后详细阐述了煤层下层煤回采巷道设计特点,重点探讨了巷道支护参数优化方法。
接着分析了支护参数优化对巷道稳定性的影响,并通过实例分析展示了支护参数优化的实际效果。
在结论部分强调了近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化的重要性,并展望了该方法在实际工程中的应用前景。
最后提出了未来研究方向,为进一步探究该领域提供了思路。
通过本文的阐述,读者将更深入了解近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化的关键问题和解决方法,为相关研究和工程实践提供参考和指导。
【关键词】近距离煤层、下层煤、回采巷道、支护参数、优化、煤层回采工程、设计特点、稳定性、实例分析、重要性、应用前景、未来研究方向。
1. 引言1.1 近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化近距离煤层下层煤回采是煤矿开采中常见的一种工艺,在这一过程中,巷道支护参数的优化对于煤矿生产的安全和有效性起着至关重要的作用。
煤层下层煤回采巷道支护参数的选择直接影响到巷道的稳定性和使用寿命,因此需要对其进行合理优化。
近距离煤层下层煤回采巷道支护参数的优化研究是当前煤矿安全生产领域的热点问题之一。
通过对巷道支护参数的合理调整和优化,可以有效提高煤矿巷道的支护效果,减少事故的发生,并提高煤矿生产效率。
本文将从煤层回采工程概述、煤层下层煤回采巷道设计特点、巷道支护参数优化方法、支护参数优化对巷道稳定性的影响以及巷道支护参数优化实例分析等方面进行探讨,旨在深入研究近距离煤层下层煤回采巷道支护参数的优化方法,为煤矿生产提供科学依据和技术支持。
.2. 正文2.1 煤层回采工程概述煤层回采工程是指通过采煤机开采地下煤矿资源的一项重要工程。
煤层回采工程的实施不仅可以有效利用煤炭资源,满足社会能源需求,还可以促进经济发展。
煤层回采工程通常包括煤层开采、巷道工程、支护工程等内容,是一个复杂的系统工程。
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化近年来,煤炭资源的开采已经成为了我国经济发展不可或缺的一部分。
而煤炭矿山下层煤回采一直是矿山的重点关注和研究的领域之一。
由于煤层下部煤的回采往往面临着煤层顶板瓦斯突出、跑压和采空区失稳等一系列复杂的地质灾害问题,因此对其巷道支护参数进行优化研究具有重要的理论和实际意义。
1. 概述近距离煤层下部煤回采巷道支护参数的优化是指在进行煤层回采过程中,合理确定巷道的支护参数,以保证巷道的安全和稳定。
通过优化巷道支护参数,可以有效地提高煤矿生产效率,减少煤矿生产过程中的事故发生率,降低矿工的劳动强度,提高煤炭开采的经济效益。
2. 巷道支护参数的影响因素巷道支护参数的优化需要考虑多个因素的影响,主要包括地质条件、工程条件和矿山管理水平等因素。
2.1 地质条件地质条件是影响巷道支护参数的关键因素之一。
煤层下部煤回采往往会遇到煤层变厚、结构复杂、地应力大等问题,因此需要根据具体的地质条件来确定巷道的支护参数。
比如在煤层变厚的情况下,需要适当增加巷道的支护强度;在地应力大的情况下,需要采用更加坚固的支护结构。
工程条件是影响巷道支护参数的另一个重要因素。
工程条件包括巷道的尺寸、倾角、顶板条件等。
在进行巷道支护参数的优化时,需要考虑到巷道的实际尺寸和工程条件,以确定合适的支护方案。
2.3 矿山管理水平矿山管理水平是影响巷道支护参数的另一个重要因素。
矿山管理水平包括人员技术水平、管理制度、安全生产意识等。
提高矿山管理水平可以有效地提高煤矿的生产效率和降低事故发生率,对巷道支护参数的优化具有重要的意义。
对于近距离煤层下部煤回采巷道支护参数的优化,可以采取多种方法,主要包括数值模拟、物理模型试验、工程实践等。
3.1 数值模拟数值模拟是通过建立巷道支护参数的数学模型,采用有限元分析等方法进行模拟计算,得出合理的支护参数。
数值模拟可以模拟各种地质条件和工程条件,进行大量参数的试算,得出较为准确的支护参数。
近距离下煤层回采巷道帮部变形与破坏研究
X u z h o u 2 2 1 0 0 8 .C h i n a ) Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t o t h e e n g i n e e i r n g b a c k g r o u n d o f t h e d e f o r ma t i o n a n d s t a b i l i t y l o s t i n t h e s i d e w a l l s o f t h e g a t e w a y
h o iz r o n t a l s t r e s s d i s t r i b u t i o n l a w o f t h e c o a l p i l l a r l f o o r i n t h e u p p e r s e a m a n d t o a n ly a z e t h e h o i r z o n t a l s t r e s s a fe c t e d t o t h e s i d e wa ll d e f o r ma t i o n a l o n g t h e g a t e wa y i n t h e l o we r s e a m. T h e s t u d y r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e h o r i z o n t a l s t r e s s d i s t i r b u t i o n o f
2 .Na t i o n a l Ke y L a b o f De e p Ge o me e h a n i e s a n d Un d e r g r o u n d En g i n e e in r g, C h i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d T e c h n o l o y, g
近距离煤层采空区下过空巷技术研究
1481 煤层采空区过空巷技术原有的采煤技术大多为房柱式和工作面开采设计两类,而房柱式在矿井中的运用几率更高,采用房柱式的采煤技术容易导致矿井内出现大量的空巷,因此大多的大型矿井会使用针对矿井空巷的一系列技术,但是随着我国矿业的煤炭开采量增加,针对矿井中的空巷技术也得到了大力提升,目前的煤层采空区中的过空巷方法主要有四类,分别是在矿井的空巷内运用木垛支护或者密集支柱的方式来控制空巷内的顶板,以及在空巷内运用锚杆或者锚索加木垛联合支护的方法来对空巷围岩的稳定进行控制,还有在空巷内运用高水材料填充的方法对空巷进行分段式充填,最后是在作业中绕过空巷这4种方法。
以上4种方法中,矿井在工作面作业时多使用空巷巷内加强支护的方式来通过工作面中的空巷,但是在4种过空巷方法中,对空巷进行充填的方法效果最佳,只是对空巷进行填充的方法有消耗材料较多、矿井经济压力较大的缺点,所以,在矿井作业的工作面进行过空巷时,只要作业时加强工作面空巷内的有效支护就能使工作面安全快速的通过空巷。
2 空巷围岩结构分析近距离煤层采空区下过空巷技术的分析中,空巷围岩的结构也属于技术分析的重要部分,做好相应工作面的空巷围岩分析并找出对应的围岩活动规律,能有效的在工作面过空巷时保证空巷内的顶板不会脱落,降低过空巷时的安全事故几率。
工作面在向前推进的过程中,巷道的顶部会发生周期性的破断从而在巷道中形成砌体梁结构,矿井工作面向前推进时,工作面与空巷之间的间隔煤体会由宽煤柱变为窄煤柱,而当窄煤柱的宽度小于其承载质量的极限后,煤柱会被压酥并发生损坏而使工作面的基本顶悬顶距离增加,最后导致基本顶在工作面中超前断裂,出现压架和冒顶事故以及工作面液压支架阻力增加,同时,如果基本顶超前断裂并且发生滑落失稳,将会导致巷道顶板的下沉而发生严重的来压现象,因此在采空区进行过空巷时,对于空巷中的围岩活动规律需随时关注,而空巷中的支护设计也必须根据空巷围岩的活动规律进行操作,如此才能降低工作面推进中过空巷时的事故发生几率和提升工作面的过空巷速度。
近距离煤层下分层回采巷道支护技术探讨
当代化工研究Modern Chemical R esearch 672019•10技术应用与研究近距离煤层下分层回采巷道支护技术探讨*任兆星(汾西矿业集团高阳煤矿山西032300)摘要:近距离煤层下分层回釆巷道支护技术在实际应用过程中,其根本目餉是为了保证该技术在应用时的作用和价值充分发挥出来,提高煤炭资源的整个开采率.在这一背景下,要尽可能结合实际情况,对与其相关时支护参数进行确定.本文针对近距离煤层下分层回采巷道支护技术的实际应用情况进行分析,为煤炭资源开采质量和效率提升提供有效保障.关键词:近距离;煤层下分层;回采巷道;支护技术中EB分类号:T文献标识码:ADiscussion on Support Technology of Sublevel Excavation Roadwayunder Close range Coal SeamRen Zhaoxing(Gaoyang Coal Mine ofFenxi Mining Group,Shanxi,032300)Abstract:In the practical application process,the basic purpose of t he support technology of t he sublevel excavation roadway under close range coal seam is to ensure that the role and value of t he technology are f iilly exerted in application,then improving the overall mining rate of c oal resources.Under this background,the supporting p arameters should be determined according to the actual situation as much as p ossible.This p aper analyzes the actual application of t he support technology f or the sublevel excavation roadway under close range coal seam,which p rovides an effective guarantee f or improving the quality and efficiency of c oal resource mining.Key words:close ranges sublevel under coal seam;excavation roadway;supporting technology在当前我国煤炭行业快速发展的背景下,由于人们对煤炭资源的整体需求量越来越高,所以在无形当中就会增加煤炭开釆企业的压力。
采空区下近距离下煤层巷道随上煤层倾角变化的受力变化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化1. 引言1.1 研究背景煤炭资源是我国重要的能源资源之一,煤炭开采对于国家经济发展和社会稳定起着至关重要的作用。
在长期的煤炭开采过程中,煤层下层煤回采一直是一个备受关注的问题。
煤层下层煤回采指的是在主要煤层采空后,再次开采底部残煤或煤层下部的煤炭。
这种采煤方式常常会导致采空区的塌陷和巷道支护问题,给矿井安全生产带来一定的隐患。
为了解决煤层下层煤回采中的巷道支护问题,煤炭开采领域的研究者们一直致力于优化支护参数,提高巷道支护的稳定性和安全性。
在研究的过程中,针对煤层下层煤回采巷道支护参数优化问题,需要考虑支护方式、支护材料、支护结构等因素,以确保矿井巷道的安全稳定运行。
本文旨在通过对煤层下层煤回采巷道支护参数优化进行浅析,探讨支护参数优化的重要性,为矿井的安全生产提供参考。
通过对支护参数优化方法、影响因素、实验方法和结果的分析,为未来研究方向提供一定的借鉴与启示。
愿通过本文的研究,能够为煤炭开采领域的相关研究工作提供一定的帮助和指导。
1.2 研究意义研究煤层下层煤回采巷道支护参数优化的意义在于提高煤矿生产效率,保证矿工安全。
随着煤矿深部开采程度不断加深,煤层下层煤回采技术已成为提高煤矿生产效率的重要手段。
煤矿工作面所处位置较深,地压力巨大,地质条件复杂,煤层下层煤回采巷道支护参数的选取和优化对确保矿工安全、减少事故的发生具有重要意义。
通过研究支护参数的优化方法和影响因素,可以有效地延长巷道使用寿命、提高巷道稳定性,减少回采过程中的事故风险。
对煤层下层煤回采巷道支护参数进行优化研究,不仅有利于提高矿井生产力,降低生产成本,还可以有效保障矿工的安全,推动煤矿行业的可持续发展。
【研究意义】在于为煤矿生产提供技术支持和理论指导,促进煤炭资源的合理利用。
2. 正文2.1 煤层下层煤回采的意义煤层下层煤回采是指利用近距离采空区回采上层煤层后所形成的煤柱底部的煤层的采掘方法。
近距离煤层采空区下回采巷道的支护力学过程浅析
近距离煤层采空区下回采巷道的支护力学过程浅析通过分析回采巷道的支护力学过程,提出合理的支护工况,确定相应的支护参数,研究其支护的可靠性和支护效果,更有效地促进巷道掘进期间的安全生产。
标签:回采巷道支护效果支护力学1 概述通过大型的有限差分程序FLAC3D来做模拟计算,目的是测试注浆锚杆+钢带+菱形网+底角锚管支护形式是否具备可靠性,检验其支护效果如何。
结果显示,对于93下05工作面上顺槽(该顺槽位于93上07工作面下部)来说,该支护形式的效果良好,具有可行性。
2 支护力学过程分析2.1 三维模型的建立93下05工作面上顺槽模型的基本构成是六面体单元,共划分69800个单元,75030个节点,计算范围为长×宽×高=55m×12m×30m。
该模型底部固定,侧面水平移动受到限制。
在锚杆的选择上,采用cable单元模拟锚杆。
不同的模拟锚杆所采用的模式不同。
普通左旋等强锚杆采用端锚模式,注浆锚杆为全锚模式;采用pile单元模拟底角锚管,充分利用其抗弯性能;工字钢双棚可以用beam单元进行模拟;金属网可以用shell单元进行模拟,并且通过beamnode与shellnode 之间的链接,在beam与shell之间建立接触关系。
用弹性支撑体来模拟采空区冒落矸石。
2.2 模拟计算结果分析2.2.1 位移场分布规律分析(如图2.3)由图 2.3(a)、(b)可以看出,在用注浆锚杆+钢带+菱形网+底角锚管对上顺槽进行支护的情况下,巷道在掘进的过程中的整体控制较好,具体各项数据为:顶板最大下沉量为36mm,煤柱侧帮部有25mm位移,底板位移量最大为48mm,工作面侧帮部出现6mm位移。
针对非工作面侧及顶板的碎裂围岩,通过采取有效的加固措施,将围岩可能出现的变形限制在了可控范围内。
巷道因为上覆及邻近采空区及煤柱的影响出现位移,其变形在总体上是非对称性的,主要表现在两个方面:一是顶底板呈现出非对称性的垂直位移;另外,在位移量上,非工作面侧的帮部的位移要大于工作面侧的帮部的位移。
筠连矿区近距离煤层回采期间下部煤层矿压浅述
筠连矿区近距离煤层回采期间下部煤层矿压浅述摘要:近距离煤层开采在我国分布较为广泛,筠连矿区为典型近距离煤层开采。
由于煤层距离近,下部煤层开采及掘进将受上部煤层影响;为解决新维煤业公司在近距离煤层回采及掘进过程中安全及巷道维护,结合现场与数据进行分析,详细阐述筠连矿区在筠连矿区中矿压分析办法及结论。
通过结论可以为矿井下步工作面巷道施工提出更好的方案。
关键词:煤矿;近距离煤层;矿压观测;安全、高效1近距离煤层开采定义与研究意义1.1近距离煤层定义:近距离煤层开采是指井田开采范围内相邻两煤层的层间距离较近,且开采时相互间具有显著影响的煤层。
1.2研究意义近距离煤层下部煤层开采及掘进将上部煤层矿压的影响,在采掘接替安排不当时下部煤层巷道将出现因矿压导致巷道变形,将对井下作业人员的安全及矿井的经济效益造成影响。
2工程背景新维煤业新场井位于筠连矿区内,新场井含煤地层为宣威组上段,其中含煤有十余层,主要回采煤层为2、3以及8号煤层,3号煤与2号煤间距5.1 m,8号煤与3号煤间距26.36 m,选取3号煤层回采期间对下部8号煤层进行矿压分析。
矿井煤层开采顺序采用下行开采,3110工作面煤层采用综采工艺进行回采,机风两巷采用金属三节棚进行支护,工作面采用倾斜长壁后退式采煤法,采空区采用全部垮落法进行处理;8106皮带巷位于3110工作面下部8号煤层中,8106巷道施工为矩形巷道,在采用“锚网索”支护,3110工作面在回采前8106工作面已完成施工,8106皮带巷满足矿压观测条件。
3 矿压监测断面布置新维煤业根据矿井现有技术设备、煤层层间距及现场巷道支护方案,在8106皮带巷布置三个监测断面,每个监测断面之间相距20m,分别布置在里程250m、230m、210m位置。
矿压观测主要内容有:巷道围岩变形量、巷道锚杆受力特征、顶板岩层离层状况。
巷道变形量:在8106皮带巷三个监测断面布置围岩变形观测站(即采用十字围岩观测法),对巷道两帮及顶底板变形量观测,收集在3108工作面回采期间8号煤层顶板下沉量和两帮移近量,分析巷道变形随上覆工作面推进的变化规律。
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2 计 算模 型 的建立 I J= 0 . 0 5 +0 。 2 ( 1 - e -1 . 2 5 t ) 为 了详 细 了解 9 3下 0 5工作 面 上 顺槽 巷 道 开挖 后 的 式 中: 时间 t 的单位 为 a , 以上 几 式反 映 出 P, E和 u 应力、 应 变 分布 情 况 , 本 研 究根 据 巷 道赋 存 地质 情况 及 巷 随时 间呈 指数 变化 关 系 , 最 终达 到恒值 。根 据 各工作 面 停 道 实 际形 状 、 大小 ,针 对 常规锚 网 支护 方 案 ,利 用 Ml — 采时间, 9 3 0 7采 空 区 、 9 3上 0 5采 空 区 、 9 3上 0 3采 空 区 D A S / G T S软 件和 有 限差 分软件 F L AC 3 D建 立 了三维 实体 的 时间 t 值 分 别取 7 . 0 a 、 4 . 8 a 、 2 . 6 a 。 模型, 来 进行 开挖 后 的动态模 拟 。 3 常规支护 方 案模拟 结果分 析 巷 道几 何 模 型 、 地 质 界 面 的生 成均 在 Ml D A S / G T S中 3 . 1 位 移 场 分 布 规律 分析 从 巷 道 位 移 可 以看 出 , 采 完 成 ,网格 划 分 后 保存 单 元和 节 点 几何 信 息 ,然 后通 过 用矿 用 常规 支护 的巷 道在 掘进 期 间位移 量较 大 , 其 中最 大 E X CE L处 理 后 转 化 为 F L A C 3 D 的前 处理数 据格 式 , 在 5 9 mm , 底 臌 量达 到 1 3 7 mm , 顶底 相 对 F L AC 3 D中采 用 I mp o r t Gr i d命令 导入 这 些数据 之 后生 成 顶板 下 沉 量达 到 3 位 移 量 达 到 5 9 6 mm :煤 柱 一侧 的 帮部 最 大位 移 量达 到 的 网格 模型 见 图 2 . 1 — 2 . 2所 示。
近距离煤层 采空 区下 回采巷道变形过程浅析
金思德 韩 洪举 张志 强 ( 兖矿集团 有限 公司南屯 煤矿)
摘要 : 近 距 离 煤层 采 空 区下 回采 巷 道 , 由于 工 作 面 开采 过后 受侧 上表 面 为应 力边 界 , 施加 的荷 载 为前期 分析 巷 道合理 布 置 向 支承 压 力 和 采 动 的影 响较 大 , 因此 , 研 究 巷 道 及 支 护 体 发 生 变 形破 位 置计 算 出的荷 载。 采 用 S HE L L单 元模 拟钢 筋 网 ,采 用 坏 的 过程 , 分 析倾 斜 煤层 巷道 静 压 条 件 下 变 形破 坏 的 主控 因素 , 为分 析 支 护 对 策和 优 化 支护 参 数 提供 科 学依 据 。
关键 词 : 近距离煤层 回采 巷道
巷道变形
1概 述 介质。 宏观上 它对顶板 支承 的力 学作 用可近似 地用 弹性 支 采用 Ml D A S / G T S和 F L A C 3 D 大型的有 限差分软件 I , 承 体表 示。然 而 , 随着工作 面 的推进 , 矸 石在覆 岩作 用下逐 以9 3下 0 5工作 面上 顺槽 为分析 对象 , 建立 9 3下 0 5工作 步被压 实 , 材 料 的密度 p、 弹性模 量 E和泊 松 比 随时 间 面上顺槽 地质工 程模型和 常规锚 网支护 ( 南屯矿 较 为常用) 的推移 而增加 。 P、 E和 L J的变化 规律参 考 已有 文献 的研 力学模 型 , 研究 巷道及 支护体 发生 变形破坏 的过程 , 分析倾 究 成果1 3 ] , 由 以下 经验 公式计 算 : 斜煤层 巷道静压 条件下 变形破 坏 的主控 因素 ,为分析 支护 对策和优化 支护 参数提供科 学依据。
常规 支护 方案 的工程地 质力 学模 型和 支护 工况模 型 :
3 8 0 mm , 工作 面 一侧 的最 大位 移 量 也 达 5 + 1 7 5 《 1 - e - 1 . 2 5 t )
( MP a )
移 近量达 到 5 3 1 mm , 巷道 片帮严 重 , 且煤柱 侧 帮部 变形 量 明显大于 工作 面侧 的帮部 变形量。采用矿 用 常规 支护巷 道 在 掘进 期间 围岩 变形量 比较 大。变形 的特 点 呈现 出顶板 下 沉 量和 煤柱 侧帮 部位 移量 相 对较 大 , 由于 受到 应力 集 中及 岩层结 构 效应 的影 Ⅱ 向, 顶 板 下沉和 底 臌具 有 明显 的 非对称 性 ,巷道 煤柱 侧帮部 位移 量 较工作 面 侧 帮部位 移 大 的多 , 巷道 变形 呈现 出 非对称 变形 破坏 特征 , 且 巷道 围岩 变 形呈 现整体 收缩 的特 点。 3 - 2 应 力场 分布 规律 分析 巷道 掘 进后 ,巷道 两 帮形 成垂 直应 力集 中区 ,尤以煤 柱侧 应力 集 中程 度最 为 明显 , 垂直应 力 集中 系数达 到 3 . 9 6 , 巷道 顶板 沿岩层 倾斜 方向形 成水平 应 力集 中 区 , 在两 个 帮角和 顶 板两 侧深 处形 成剪 应 力集 中 区 , 顶板 剪 应力 集 中程度 较 大。 与普通 岩 石 大巷不 同的是 , 在 煤 柱 侧帮 部 出现剪 应 力 集 中区 , 相 应 地 引起 了 煤柱 的塑 性 区的扩 大及剪 胀破坏 的发 生。巷道周 边 围岩应 力集 中使 得顶板 和煤柱 侧 帮部 的变形较 大。
p=1 6 0 0 + 8 0 0 ( 1 一e 一1 . 2 5 t ) ( k g / m3 )
c a b l e单 元模拟 左旋 等强 螺纹钢 锚杆 单元 , 并采 用 F I S H语 言 编辑 程序模 拟锚 杆 的受力特 性 。材 料破 坏符 合 Mo h r — C o u l o mb强度准 则。将 采空 区冒落 的矸 石考虑 为一种 松散