不同错距下极近距离煤层联合开采矿压规律研究
近距离煤层开采工作面联合布置研究
近距离煤层开采工作面联合布置研究【摘要】随着社会的发展,人类对煤炭等能源的需求量越来越大。
而对于煤层工作的方法又在很大程度上影响到煤炭的开采量。
因此,笔者将在下文中就近距离煤层开采工作面联合布置的研究进行阐述,较为具体的介绍一下联合布置法的定义和优势,从而为矿业公司提供一些参考意见,从而能够有所裨益。
【关键词】近距离煤层;联合布置;开采研究现实中,近距离煤层的开采工作总是会受到开采技术的限制,从而在很大程度上影响到煤炭开采量。
其次,巷道布置和支护设计等也是影响其开采量的重要因素。
所以相关的煤炭公司要积极采用联合布置等措施控制好这几个环节,只有这样,才能获得较为理想的开采量。
1 联合布置的相关定义与意义1.1 联合布置的有关定义所谓的煤层开采区的联合布置工作,就是指当使用地下开采法采煤时,将开采水平沿走向划分为若干采区,作为矿井生产的基本单元。
并且在采区范围内开掘一系列巷道,建立完整的采掘、运输、通风、供电和排水等生产系统,以保证正常生产的布置措施。
其通常将几个煤层划为一组,在最下面的煤层或底板岩石中布置共用的上山和平巷,一般开三条上山,各煤层和底板巷道用石门和溜煤眼相联系,再建立一个统一的生产系统。
1.2 联合布置的相关意义当煤层间距较小时,实施联合布置法可以从整体上布置采区巷道,几层煤共用一套上山眼和平巷。
这样就可以有效的减小相关的开采投入资金。
而且这些共用巷道布置在煤组最下面的煤层中,可以用区段石门将上部煤层联系起来,从而形成统一的采区生产系统。
这样就能在很大程度上减少大巷的数目和巷道工程量,充分发挥运输设备的能力,节省设备和管线器材,提高生产能力。
这也是联合布置法已在我国煤矿开采中获得广泛应用的原因。
2 采取联合布置法的实施步骤2.1 明确煤层的开采情况笔者认为,只有明确了煤层的开采情况后,才能根据实际条件进行联合布置法的实施步骤,也只有这样,才能起到事半功倍的效果。
下面笔者将结合具体的实例进行说明:挖金湾矿11号与12号煤层间距离为0.5-1,Zm,平均煤层厚度分别为1.68m,1.77m,煤层倾角2-4度,煤层自然发火期6-12个月。
极近距离煤层下分层开采矿压显现规律
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨对于极近距离煤层,上下煤层间开采的相互影响较大。
受上部煤层开采的影响,下层煤层顶板将受到不同程度的破坏,使顶板结构发生变化。
工作面矿山压力显现特征、支架与顶板控制关系,回采巷道支护方式、回采工艺和安全技术措施均具有特殊性。
特别是对下层煤采用长壁式采煤法的条件下,下层煤受上层煤开采影响,工作面和巷道顶板产生破坏,极易冒顶、漏顶。
当与上层采空区沟通时,造成工作面漏风,严重影响矿井的安全生产。
标签:近距离;采空区;煤层开采;探讨对采空区下极近距离煤层开采的端面冒顶、工作面片帮、采空区的积水及其积聚的瓦斯提出了相应的处理措施,从而为工程实践提供一个参考。
一、概述对近距离煤层矿区的开采,工程技术人员进行了不同的尝试,如苏海图矿用窄机身采煤机和单体液压支柱配合11型钢梁支护留煤皮假顶开采方法;淮南矿已务局的谢二矿用近距离煤层联合开采;近距离煤层各层由同一工作面回采,近距离煤层放顶煤回收上层煤。
联合开采主要用于上下煤层间距比较大的情况。
当上层煤开采对底板破坏造成的裂隙贯穿底板岩层时,下煤层开采工作面就会面临上煤层开采后的影响。
而由同一工作面用放顶煤来回收上煤层的方法,存在大量的矸石处理问题,同时上下煤层间的距离的大小将影响开采方法的选择。
这就使得研究适合采空区下极近距离煤层开采方法极有必要。
二、近距离采空区下煤层开采端面冒顶的问题及对策端面冒顶的原因:顶板破碎,煤层节理发育,支架工作状态不良使煤壁片帮,实际空顶距离大,支架在前移时,初撑力小,接顶不严,造成顶板离层是造成冒顶事故的主要原因。
通过对冒顶原因的分析,采取相应的措施如下:(1)选择合适的综采支架及合理的三机配套,选用0.6m小循环(截深)的设计。
(2)控制合理的空顶距,提高端面帮顶的稳定性。
(3)采取合理的回采工艺,机组割煤过后及时带压擦顶移架,及时打开支架伸缩梁及护帮板。
(4)对顶板层、节理发育,难以控制的顶板可采取留顶煤的方法控制顶板。
极近距离下部煤层工作面的矿压显现规律研究
2 3 . 6
2 2 . 4
9 . 6
1 0 . 8
1 1 . 2
9 . 6
l O . 9
l 0 . O
平 均
2 3 - 3
1 0 . 7
8 . 5
1 0 . 9
l 0 . 1
图1 工作面液压支架载荷测点布置示意图
顶 板来压 步距平 均值 分别 为 2 2 . 2 m、 2 5 . 2 m和 2 2 . 4 m,
靠 近工作面上 、下部 顶板来压 步距要 略小 于 中部 的特
征 。当顶板出现来压 时, 主要表现为 : 支架仪表显示后柱 明显高于前柱 , 煤壁出现轻微片帮 , 没有对支架造成明显
定, 结构简单 。 1 1 号煤层厚 0~ 4 . 9 0 m、 平均 1 . 3 0 I T I , 煤层
倾角 1 。 ~7 。 、平 均 4 。 ,顶板 多 为砂质 泥 岩 ,厚 度 1 . 9 0 ~ 4 . 3 3 m、 平均 3 . 1 0 m。 当前 1 0 号煤层 已采空 , 1 1 号
面采 用 Z 6 0 0 0 / 2 5 / 5 0型液压支架 , 初撑力 5 6 4 3 k N, 工作 阻力 6 0 0 0 k N , 中心距 1 5 0 0 m m, 工作 面最 小控 顶 距 6 1 0 0 m m, 最大控顶距 6 7 0 0 m m。 为更好管理顶板 , 特对 1 1 号煤层 首采工作面进行 了现场矿压观测 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 5 — 1 9
作 者简介 : 张欣 ( 1 9 8 6 一 ) , 男, 山西古交人 , 大专 , 助理工程师 , 从事煤 炭安全及生产调度工作。
极近距离煤层合采综放面矿压现显规律探讨
极近距离煤层合采综放面矿压现显规律探讨Zhang Weixin【摘要】以潞安集团黑龙煤业2103综采放顶煤工作面为研究对象,探讨综采放顶煤过程中的矿压显现规律,并提出针对性的控制建议,为保证安全高效开采、有效控制矿压提供支持.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】3页(P102-103,106)【关键词】极近距离多煤层;综放;矿压显现;矿压控制【作者】Zhang Weixin【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TD323作为厚煤层开采的首选采煤方法,综采放顶煤开采具有高效、低成本、掘巷比例低等明显优势,被广泛推广使用[1-3]。
对于综采放顶煤来说,采煤技术流程具有不可视特征,矿压显现、矿压规律以及矿压控制理论经验难以被很好地使用,加上厚煤层具有赋存复杂、承压大、构造活跃等问题,矿压控制更加困难[4-6]。
根据实践经验,大采高综采工作面煤壁极易发生片帮,从而引起回采工作面煤层顶板发生垮落,给矿井安全生产带来安全隐患。
因此,研究综采放顶煤的矿压显现规律,针对性地提出符合本地区的矿压控制方法对维护安全生产具有重要意义。
本文以潞安集团黑龙煤业2103综采放顶煤工作面为研究对象,探讨综采放顶煤生产过程中的矿压显现规律,并提出针对性的控制建议,为保证后续安全高效开采、合理支护、有效控制矿压提供指导。
1 工作面概况1.1 地质概况2103工作面为走向布置,沿倾向推进,可采长度661.5 m。
切眼长度190.5 m,运输巷长745 m、轨道巷长762 m。
在本工作面范围内,煤层厚度稳定,煤层埋深51~380 m,9号煤与10+11号煤之间有一层炭质泥岩夹矸较厚,平均为1.6 m,10号与11号煤层合并,9号煤平均厚度0.8 m,10+11号煤平均厚度4.8 m。
工作面布置采用倾向长壁采煤法、后退式综合机械化放顶煤全部垮落采煤工艺,采放厚度为煤厚+夹矸共7.2 m,回采工作面采高为3.0 m,放顶煤平均高度为4.2 m,循环进尺0.8 m,底分层回采率达到98%,顶煤回采率达到88%,一采一放为一个作业循环2103工作面顶底板情况见表1。
极近距离煤层下煤层回采巷道内错布置合理错距的研究
De t e r mi n i n g t h e r e a s o n a b l e o f f s e t s i n t y p e a r r a n g e me n t o f t h e u l t r a — c l o s e mu l t i p l e s e a ms a f t e r t h e h i g h e r c o a l
极近距离煤层开采 时, 由于 层 间 距 较 小 , 上 煤 层 的开采对 下煤 层 开采 影 响 严 重 , 这种 极 近 距 离煤 层在我 国广 泛分 布口 ] 。 由于 上煤 层 的开 采 破 坏 了 下部煤 层顶 板 的完整 性 , 且 上 部 煤层 回采 后 煤体 边 缘集 中应力 向底 板 传 递 I 3 , 使 得 下 煤层 回采 巷 道位 置 的布置成 为一 个 难 题 。大 量 理论 分 析 认 为 , 下煤 层 的回采 巷 道 内错 布 置 在 上 煤 层 采 空 区下 方 的应 力 降低 区 内为好[ 4 。 ] , 但下煤 层 回采巷 道具 体布 置在 什 么位 置 需 要 根 据 实 际 的开 采 条 件 而 定 。本 文 根 据 某煤 矿层 间距 为 5 . 3 2 m 极 近 距 离 煤 层 实 际地 质 条件 , 采 用理 论计 算 确定 下 煤 层 回采 巷 道 的合理 位
元永国
( 辽 源 职 业技 术 学 院 , 吉林 辽 源 1 3 6 2 0 1 )
摘 要 :通 过 理 论 计 算 和 数 值 计 算 方 法 研 究 了某 煤 矿 极 近 距 离 煤 层 上 煤 层 回采 后 下 煤 层 回采 巷 道 内
错 式 布置 的合 理 错 距 , 通 过理 论计 算 确 定 该 矿下 煤 层 回采 巷 道 内错 式 布 置 的 合 理 错 距 为 大 于 6 . 3 l m; 运 用 数 值 计 算 分 析 上 煤 层 回采 后 下 煤 层 顶 板 应 力 分 布 规 律 及 下 煤 层 回 采 巷 道 内 错 布 置 在 不 同 位 置 时 巷 道 的 受 力情 况 。 确定 了该 矿 下 煤 层 回采 巷 道 内错 式 布 置 的合 理 错 距 为 大 于 等 于 6 m。 关 键 词 :极 近 距 离 煤 层 ;下 煤 层 ; 回采 巷 道 ;合 理 错距
极近距离煤层采空区下递进开采矿压显现规律研究
第42卷第5期能 源 与 环 保Vol 42 No 5 2020年5月ChinaEnergyandEnvironmentalProtectionMay 2020 收稿日期:2020-01-07;责任编辑:陈朋磊 DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2020.05.026作者简介:黄超慧(1977—),男,河南襄城人,高级工程师,2006年毕业于西安科技大学,现从事煤矿管理工作,现任平顶山天安煤业股份有限公司四矿矿长。
通讯作者:陶祥忠(1982—),男,河南商丘人,工程师,2005年毕业于华北水利水电学院,现从事煤矿技术工作。
引用格式:黄超慧,陶祥忠.极近距离煤层采空区下递进开采矿压显现规律研究[J].能源与环保,2020,42(5):127 131,136.HuangChaohui,TaoXiangzhong.Studyonlawofstratabehaviorsofprogressiveminingundergoafofextremelyclosedistancecoalseam[J].ChinaEnergyandEnvironmentalProtection,2020,42(5):127 131,136.极近距离煤层采空区下递进开采矿压显现规律研究黄超慧1,2,陶祥忠2(1.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;2.平顶山天安煤业股份有限公司四矿,河南平顶山 467093)摘要:基于天安煤业股份有限公司四矿己15、己16 17极近距离煤层群的地质条件和己16 23090工作面与上覆己15 23110采空区、相邻己16 23070采空区、己1523130生产工作面的空间关系,采用理论分析和数值模拟的方法,系统研究了已开采工作面和正在开采工作面的对下伏近距离煤层的采动应力分布及传递规律,从而明确了矿压显现规律,得出了将己16 23090运输巷的位置布置在距己1523130回风巷35m较为合理,为实现“一巷多用”提供了依据。
近距离煤层工作面联合开采安全错距的研究
全、高效生产得到保证。
关键词:近距离煤层工作面;联合开采;安全错距
中图分类号:T
文献标识码:A
Study on Safety Distance of Joint Mining in Close Coal Seam Face
Li Jianguang
(Shanxi Lingshi Huayuan Coal Industry Co., Ltd., Shanxi, 031300) Absrtact:Because of the small distance between the coal seam groups, the mining of the upper coal seam has an impact on the lower coal
响,工作面承压力加大,预设煤柱预承载与采空区域垮落矸石在下位煤层上侧。据实验表明,近距离煤层工作面实际开采时,不同工作面
错距条件下的应力分布与覆岩运移特征有着明显的差异,以山西灵石华苑煤业有限公司9#、10#两煤层联合生产实际为背景,分析工作面
安全错距的留设过程,最终确定9#、10#两煤层工作面安全错距为35-45m。在此错距条件下,上下工作面相互采动影响较小,工作面的安
3.工作面安全错距分析 本文对工作面安全错距分析,主要从三方 Nhomakorabea进行论述:
首先,将煤层开采工作面定位在10#煤层时,9#煤层顶板的冒 落稳定与减压区的开采设计;其次,9#煤层开采时对底板损 坏的规律与特点;最后,分析不同错距的覆岩移动特点。
(1)9#煤层工作面顶板冒落稳定后和减压区的开 采
9#煤层工作面开采不断延伸的时候,顶板也发生变化, 不断垮落、压实,在此矿山压力逐渐稳固,9#煤层顶板垮 落、压实后矿山压力稳定,开采10#煤层,此时的安全错距 为:
近距离煤层同采工作面合理布置方式及错距研究
近距离煤层同采工作面合理布置方式及错距研究作者:姚鹏飞来源:《山西能源学院学报》2019年第02期目前在许多矿区,均赋存有近距离煤层或煤层群。
近距离煤层间距较小,其中一层或多层煤的开采对相邻煤层影响较大。
在相邻煤层工作面回采过程中,容易出现剧烈矿压显现情况,巷道稳定性差。
为了减弱近距离煤层同采时的矿压显现情况,选择合理的工作面位置具有重要的意义。
研究人员对近距离煤层开采进行了大量的研究,在工作面布置方法、巷道支护措施等方面获得了许多的研究成果。
近距离煤层多采用下行开采方式,上、下工作面需错开一定距离,保证下层煤巷道围岩处于低应力水平,有利于工作面的回采,但由于煤层条件不同,所需合理错距也有着较大差异。
本文以山西某矿地质条件为基础,对近距离煤层同采工作面的布置方式及合理错距进行了研究,研究结果可为其他相似条件矿区提供一定的指导作用。
1 矿井概况山西某矿开采煤层分别为9号、10号煤层,9号煤层平均厚度1.2m,倾斜角度为4°,10号煤层平均厚度为4.3m,倾斜角度为6°,两煤层间距平均为5.4m,层间岩层岩性主要为砂质泥岩为主。
9号位于10号煤层上方,埋深平均为300m。
9号煤层与10号煤层工作面采用同采开采方式,由于两层煤层间距较小,上层9号煤的开采必定会在顶板局部形成应力集中效应,导致下层煤开采应力水平过大,因此下层10号煤工作面布置需避开高应力区。
2 上层煤开采对底板的破坏分析近距离煤层多采用下行开采方式,这是因为工作面开采对顶板的破坏程度要大于对底板的破坏程度。
上层煤开采过后,会在周围岩体产生支承压力,当压力大于底板岩体的承载能力时,岩体将发生破坏,形成塑性破坏区。
图1为工作面开采后底板的破坏分析模型图。
9号煤层工作面采高为1.2m,工作面开采在底板的应力集中系数取为2.9,煤层内摩擦角为27°,埋深平均为300m,容重取为24kN/m3,将各参数带入上述公式中,可以得到工作面对底板的塑性区破坏长度为3.9m,在底板的最大破坏深度为9.1m,对煤壁处底板的水平破坏长度为7.5m,采空区后方的破坏长度为25.6m。
近距离煤层联合开采工作面合理错距分析王凯
近距离煤层联合开采工作面合理错距分析王凯发布时间:2021-09-13T01:06:20.264Z 来源:《中国科技人才》2021年第14期作者:王凯[导读] 近距离煤层开采时,将会涉及到错距问题,需要对其进行严格检验,保障开采过程的有效性。
山西华晋明珠煤业有限责任公司山西省临汾市 042200摘要:近距离煤层开采时,将会涉及到错距问题,需要对其进行严格检验,保障开采过程的有效性。
基于此,本文先从错距确定、错距检验、应力叠加三个方面对联合开采工作面错距计算进行分析,再从模拟方案、模拟结果两个方面对煤层合理错距进行数值模拟,从而提高煤层联合开采错距的合理性。
关键词:近距离煤层;联合开采;合理错距引言:联合开采是一种重要的采煤方式,为了保障采煤的效率,需要合理地进行运用,提高错距的合理性,保障开采过程能够顺利地进行。
错距对工作面动压具有一定的影响,将会对采煤过程造成阻碍,尤其是工作面错距问题的产生,为采煤过程引入不稳定因素,因而需要合理地进行错距控制。
1联合开采工作面错距概述近距离煤层开采时,上下煤层将会相互影响,为了有效地应对这一问题,需要采用联合开采的方式,使煤层能够形成合理地错距,进而保障煤层开采过程能够顺利地进行。
在联合开采过程中,主要遵循以下两种理论:第一,稳压区理论。
通过对煤层进行合理错距,可以在煤层间形成稳压区域,使内外所受的压力保持一致,进而降低外力对煤层结构稳定性的影响,使煤层具有良好的受力状态。
第二,减压区理论。
通过对煤层进行合理错距,促进减压区域形成,在减压区的作用下,可以形成拱式受力结构,并且使煤层处于平衡状态,提高煤层结构的稳定性。
在低压力区,煤层的受力较小,支护施工过程较为容易,有助于提升采煤效率。
因此,需要合理地对煤层进行错距,可以形成良好的压力空间,对煤层结构的稳定性具有较大促进作用,进而使采煤过程更加地安全[1]。
2联合开采工作面错距计算2.1错距确定为了保障煤层压力的范围的合理性,需要严格地进行错距计算,使煤层形成良好的错距结构,提高煤层结构的稳定性。
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。
极近距离煤层下分层开采矿压显现规律分析
极近距离煤层下分层开采矿压显现规律分析【摘要】煤炭为国民经济发展提供了充足发展能源,煤炭占据国内一次性能源结构的67%以上,且长时期占据主导。
因成煤条件的不同,造成赋存条件也各不相同,煤层厚度的层间距离也千变万化。
赋存条件多样与复杂性,对企业经济效益有直接影响。
在我国煤炭开采中,开采的多是近距离煤层。
分层开采近距离煤层时,将会有新的岩层应力分布于回采空间,出现应力集中于煤柱之上,且分层开采造成了不规律与不明显的煤层顶板来压,对布置与维护回采巷道造成影响。
【关键词】极近距离煤层;分层开采;矿压显现规律在煤炭开采研究中,对单一煤层开采的研究比较丰富,但缺乏对近距离煤层开采的探讨,对于极近距离煤层开采技术做系统分析也是少见。
国内在研究极近距离煤层开采中,重点在于经验性、实践性的归纳总结,有必要做理论上的研究。
1 极近距离煤层开采中的不足因存在煤层层间间距差异,影响开采程度的不同,如果煤层间存在较大距离,下部煤层开采会受到上部煤层开采较小程度作用。
这样,开采方法、矿压显现规律是不受到任何制约的,开采方法同于单一煤层。
若煤层间存在较小距离,那么煤层上下间则存在较大的作用力。
若煤层间距非常小,开采上部煤层造成了顶板完整性受损,开采下部煤层就面临新的力学环境。
若顶板管理以长壁垮落阀实施,散体边界条件为开采下部煤层时的边界条件。
如果以刀柱采煤法开采上部煤层,集中压力将形成于开采完成上部煤层得到的煤柱,集中荷载边界条件为开采下部煤层时的边界条件。
根据边界条件的差异,矿压现象必然出现在开采下部煤层之时,如压力传递规律、支架承载特征、顶板活动规律、矿压现象程度等。
但是,矿压机理与现象并不能又现有的近距离煤层开采与单一煤层开采时采用的控制顶板岩层理论与经验得以解决,在开采极近距离煤层时,必然出现技术难点。
长时间的生产经验表明,在开采完成上部煤层后,再开采下部煤层,顶板漏、冒事故经常发生,出现工作面漏风,采空区沟通,对生产能力与安全构成了不小威胁。
近距离煤层同采工作面合理错距研究
6 — 上 部煤 层 工 作 面 的最 大控 顶 距 ,取 5 — m。
收 稿 日期 :2 0 一l —0 05 2 8
作者简介 :马全礼( 9 3 ,男 ,山东乐陵人 ,副教授 ,主要从事采矿工程类教学 与科研 工作 。 16 一)
面同时开采的合 理错距进 行分析研究。
1 基本条 件
山东东山矿业有限责任公 司新驿煤矿 由于接续 紧张等原
因 ,在 二 采 区 同一 区 段 的 3 1 3 , 层 分 别 已准 备 出 10 卜和 煤 21
工 作面处 于已破裂而互相挤压 的岩块 形成的结构保护下 。
2 1 待 上 煤层 工作 面 采 空 区顶板 稳 定 后 ,再 采 下 .
岩 ,局 部 为 中细 砂 岩 。3 和 3 煤 层 间 距 平 均 为 8 m。
式 中 M—工 作面安 全错 距的 方案 选择
根 据 目前 近 距 离 煤 层 同 采 工 作 面 合 理 错 距 的 两 个 基 本
岩 石 移 动 角 。根 据 二 采 区 岩 层 性 质 取 5 5; 上 、下 煤 层 工 作 面 推 进 速 度 不 均 衡 的 安 全 距
离 ,一 般 不 小 于 2 ~2 m; 0 5
L — 考 虑 上 煤 层 工 作 面 顶 板 岩 石 冒 落 基 本 稳 定 及 —
观点,结合新驿煤 矿二采 区的具体 条件 ,形 成 以下两个 开
采 方 案 :方 案 一 是 待 上 煤 层 工 作 面采 空 区 顶 板 稳 定 后 ,再
摘 要 :结合 山 东东 山矿 业有 限 责 任 公 司新 驿 煤 矿 二 采 区的 具体 条 件 ,介 绍 了近 距 离煤层
同采 时上 下工作 面错 距确 定 的 两种 方 法 ,根 据 矿 山 压 力理 论 分 别 计 算 了下 工 作 面位 于 上 工作 面 后方 压力 恢复 区时 工作 面的 最 小错 距 和 面位 于减 压 区 时的错 距 范 围 ,并 分 析 了影 响 工 作 面错 距 的主要 因素 。 关键词 :近 距 离煤层 ; 同采 ;错距 中图分 类号 :T 8 2 D 0 文 献标 识码 :B 文章编 号 :1 7 0 5 (0 6 0 —0 10 6 1 9 9 2 0 ) 30 1 .3
极近距煤层下行开采覆岩结构及矿压显现规律研究
极近距煤层下行开采覆岩结构及矿压显现规律研究作者:王孝义来源:《科技创新与生产力》 2018年第8期摘要:采用钻孔窥视、数值模拟和现场监测等手段,对极近距煤层下行开采覆岩结构及矿压显现规律进行研究。
结果表明:虽然开采上煤层底板破坏深度远大于层间岩层厚度,但是开采间隔时间使其压力愈合,恢复完整结构;上煤层开采会使应力向采空区四周转移,在其下部形成卸压区,对下煤层开采起保护层作用;下煤层开采过程中,液压支架工作阻力无剧烈变化,可认为无周期来压。
关键词:极近距煤层;覆岩结构;矿山压力;工作阻力;数值模拟中图分类号:TD3 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2018.08.064随着煤炭资源的减少,各种复杂条件下的煤炭资源逐渐受到重视[1],极近距煤层属于其中典型的一种。
王孝义等[2]认为开采极近距煤层时,层间距越大,液压支架受力越小。
柏桦林[3]通过实验室实验和现场监测等方法,认为开采极近距上煤层会使底板原生裂隙张裂,并对层间岩层结构进行分类。
姜鹏飞等[4]采用数值模拟手段进行分析,得出上层煤煤柱会对底板应力分布产生显著影响,并给出其规律。
孟龙等[5]通过现场实测,认为受上煤层开采影响,下煤层开采过程中来压强度减小,但持续时间增长。
马瑞[6]采用相似模拟与数值模拟手段对浅埋近距煤层进行研究,得出其离层与裂隙扩展规律。
金志远等[7]通过流固耦合相似模拟,得到上煤层的采动导水裂隙会在下煤层开采时二次发育的模拟结果。
笔者采用钻孔窥视、FLAC3D数值模拟和现场监测等手段,对极近距煤层采场覆岩结构及矿压显现规律进行研究,得出了上下煤层开采前后的围岩塑性区分布、应力演化及液压支架工作阻力变化规律。
1 极近距煤层下行开采的工程背景大同某煤矿4号煤层平均厚度为2 m,已采空;现开采的5号煤层上距4号煤层0.6~1.5 m,平均距离为1.1 m,平均厚度为4.5 m。
现开采50202工作面位于井田西北部,埋深为213~276 m,地层倾角为3°~6°,采用放顶煤工艺,采2.8 m,放1.7 m,循环进尺0.6 m,日循环4次,采用ZF5200/18/32型液压支架支护顶板。
近距离煤层同采工作面合理错距数值模拟研究
近距离煤层同采工作面合理错距数值模拟研究
王伟
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2016(025)008
【摘要】以华苑煤业近距离9、10号煤同采为背景,根据现场实际条件,通过数值模拟分析了9、10号煤工作面在不同错距下采场周围应力在工作面回采过程中的分布规律以及顶板移近量的变化规律,结果表明:当两工作面错距大于35 m时,两煤层层间应力不会影响到10号煤层的回采;两煤层同采时,在10号煤层前方出现两个支承应力峰值,两峰值之间的弹性区应力在错距增加到35 m时趋近于原岩应力;当工作面错距增加到35 m时,控顶区内不同高度处的顶板移近量趋于稳定.研究结果对于近距离煤层同采工作面布置具有技术指导意义.
【总页数】3页(P3-5)
【作者】王伟
【作者单位】太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024;大同煤矿集团燕子山煤矿,山西大同 037003
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
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4.近距离煤层同采工作面矿压观测分析及合理错距研究 [J], 闫宇超
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近距离煤层联合综放开采矿压显现规律研究
角 :5 ~2。1 。硬 度 : 0 5 1。 2/7 , f= . 。煤 类 : 煤 。煤层 焦 赋存 较稳定 , 为黑 色 、 粉末 状 ~ 块状 , 碎 黑色 条痕 , 玻 璃光 泽 , 亮 ~光 亮 型 , 部 含 少 量 黄铁 矿 颗 粒 。 半 局
2 1 工作面周 期来压 步距及 来压 规律 .
由表 1可知 , 作 面支架处 周期来 压步距 1 工 O架
平 均为 1 . 3 平 均为 2 . 6 平均 为 O 7m,0 架 5 7 m,0 架
1 整个 工作 面 平均 为 2 . 来 压 影 响 范 围在 2m, 0 8m, 47~1. 之 间 , 均 为 9 7m, 载 系 数 平 均 . 5 7m 平 . 动 17 . 。综 放面 动压 系数高 于全 国放 顶 煤 工 作 面 的平
2 工作面矿压显现规律
为 了解该 综 放 工作 面 的矿 压 和顶 板 运动 规律 , 在 回采 期 间进行 了支架工 作 阻力 、 期来压 步距 、 周 顶
板位移 观测 。在 工作 面布 置 了 3个 测 站 ( 别设 在 分
( ) 支 架 的 初 撑 力 主 要 分 布 在 13. ~ 1 10 9 39 . N之 间 , 32 7k 占总循环 数的 6 % , 7 占额定 初 撑力
仅发 生少量 片帮 、 面顶煤 有 冒落现象 , 端 周期来 压 时
15 岩性 为泥 岩 , 质泥 岩 。矿体直 接顶为 泥 .4m, 粉砂 岩 ,. 0 9 灰 ~深灰 色 , 状 ~层 状 泥 岩 , 02~ .2m, 块 里 段局部 为粉 砂岩 。老顶为 砂 岩 ,5~2 1 3m灰 ~灰 白
石圪节煤矿近距离煤层联合开采工作面合理错距研究
石圪 节井 田位 于沁水 煤 田东部 ,潞安 矿 区东南部 。石 圪节煤矿是一个有 8 a 采史 的老矿 井 ,一直 开采 井 田内 0 开 的上组 3号煤层 。由于 3号煤 资源 已近枯 竭 ,矿井 生产 能 力下降至 0 7 / . Mta左右 。为 了延 长矿 井寿命 ,石圪 节煤 矿
煤
炭
工
程
21 第 l 0 1年 2期
石 圪 节煤 矿 近 距 离煤层 联 合 开采 工作 面合 理 错 距 研 究
付 金 强
( 煤炭 T业太原设计研究 院,山西 太原 00 0 ) 3 0 1
摘
要 :针 对石圪 节煤矿 近距 离煤层 联 合开 采工作 面 的生产 条件 ,通过 采 用现 有矿 压理论 初
s a swi ls d d sa e e m t a co e itnc . h
Ke wo d :c mb n d mi i g s a t ls d d sa c ; Iisd sa c f o lmi ig f c ; s e o s r ai n y r s o ie nn ; e mswi co e i n e n s itn e o a n n a e i b e v t h t c t o
算工作 面错距 及现 场 实测数 据的 分析 ,最 终确定 了合理 工作 面错距 的 留设 。该研 究对确 定近距 离 煤层 工 作 面合 理错 距 留设 的 问题 具有 重要 理 论及 实践 意义 。
关键 词 :联合 开采 ;近距 离煤 层 ;3 作 面错距 ;现 场 实测 - 中 图分类 号 :T 8 2 D 2 文献标 识码 :B 文章编 号 :17 0 5 (0 1 1 —0 20 6 1— 9 9 2 1 ) 20 1 -3
近距离开采工作面矿压显现规律研究
近距离开采工作面矿压显现规律研究摘要:在煤炭开采研究中,对单一煤层开采的研究比较丰富,但缺乏对近距离煤层开采的探讨,对于极近距离煤层开采技术做系统分析也是少见。
国内在研究极近距离煤层开采中,重点在于经验性、实践性的归纳总结,有必要做理论上的研究。
关键词:极近距离煤层;分层开采;矿压显现规律正文:综采工作面的向前推进,直接顶逐渐断裂、冒落,并对工作面煤壁和支架产生动压作用,煤壁产生部分变形,甚至被压碎,支承压力峰值逐渐向煤壁深部转移,工作面老顶初次来压时,老顶初次断裂,并对工作面煤壁和支架产生剧烈影响,对煤壁产生冲击,导致部分厚度的煤壁被压垮造成的。
研究工作面矿压显现规律对液压支架及防止煤壁片帮有一定的作用。
阳泉煤业集团煤峪口矿14#煤层与上层11#煤层采空区层间距为2-4m,顶底板坚硬属于“两硬”条件下近距离煤层开采,工作面整体处于上层开采后的应力降低区域,工作面开采过程中直接顶板破碎,来压周期性不明显,矿压显现强烈区域主要集中在两顺槽,端头维护困难,来压规律与一般综采工作面有明显不同。
一、工作面概况14#层81004工作面切眼长度140m,采用ZZS-5600/14/28型液压支架开采,泵站压力不小于25Mpa;煤层厚度2.4m,f=3.5;直接顶为灰白色细砂岩,厚度0.8~5.5m,平均2.5m,f=15;上部为综放工作面采空区平均煤厚7.5m,底板深灰色细砂岩,厚度2.44~9.79m,平均6.12m,f=10。
二、矿压观测情况本工作面采用综采压力记录仪监测顶板压力情况,全工作面布置7条测线,分别在4#、18#、33#、48#、63#、78#、92#支架上各安装一块YHY60(B)矿用本安型数字压力计,对工作面矿压数据进行统计分析。
1支架初撑力分析81004工作面属近距离薄煤层,直接顶上覆为11、12#层冒落部分,直接顶薄,顶板完整性较差。
因此对支架初撑力要求不宜过高,否则加剧顶板破碎度;也不宜过小,否则支架对顶板主动支护能力不够。
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2 0 1 4年第 1 期
中 州煤 炭
第2 1 7期
不 同错 距 下 极 近 距 离 煤 层 联 合 开 采 矿 压 规 律 研 究
计
( 1 . 华 瀛 天 星 集 广煤 业有 限公 司 , 山西 灵 石
平 , 宋新 龙 , 查 文华
0 3 1 3 0 0 ; 2 . 安徽 理 工 大 学 能 源 与 安 全 学 院 , 安徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 )
摘要 : 为得 出 不 同 错 距 下 极 近 距 离煤 层 联 合 开 采 矿 压 规 律 , 通 过 对 山 西 灵 石某 矿 9 和1 0 极 近 距 离 煤 层 联 合 开 采 工 作 面 应用 常规 错 距 理论 和 现 场矿 压观 测分 析 , 论 证 得 出在 坚 硬 顶 板 条 件 下 , 下 煤 层 工 作 面 只 能 布 置 在 上 煤 层 采 空 区 的 稳压 区 , 联合开采的最小合理错距 为 2 6 m。 矿 压 观 测 分 析 表 明 : 在 稳 压 区布 置 下 煤 层 工 作 面, 上 下 煤 层 两 工 作 面 压 力 均 有 明显 减 小 ; 若 将上下两工作面距离再次拉大 , 矿 压 显 现 改善 不 是 很 明 显 。 关键词 : 极近距离煤层 ; 联 合开采; 错距确定 ; 矿压 观 测
Mi ni ng Und e r Di fe r e nt Of f s e t
J i P i n g , So n g Xi n l o n g , Zh a We nh u a ( 1 . Hu a y i n g T i a n x i n g J i g u a n g Mi n e C o a l C o . , L t d ., L i n g s h i 0 3 1 3 0 0, C h i n a;
中 图分 类号 : T D 3 2 3 文献标志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 3— 0 5 0 6 ( 2 0 1 4 ) O 1— 0 0 1 8—0 3
S t ud y o n M i ne Pr e s s ur e La w o f Ve r y Co nt i g u o us Se a ms Co mbi ne d
Ab s t r a c t : To o bt a i n t he mi n e p r e s s u r e l a w o f v e r y c o n t i g uo us s e a ms c o mbi ne d mi n i n g u nd e r d i f f e r e nt o f f s e t , a c c o r d i n g t o t h e c o mb i ne d mi n i n g o f 9 a n d 1 0 v e r y c o n t i g uo us s e a m a t a c o a l mi n e i n Li ng s h i Co u nt y o f S ha nx i Pr o v i nc e. b y t h e c o n v e n t i o n a l o fs e t s t h e o y r a n d s i t e a na l y s i s o f pr e s s ur e o bs e r v a t i o n, i t wa s po i n t e d o u t t h a t t h e l o we r wo r ki n g f a c e c a n o nl y b e l o c a t e d i n s t a b l e — p r e s s ur e r a ng e o f t h e a ・ b o v e c o a l s e a m g oa f u n de r ha r d r o o f , a n d t he s ma l l e s t r e a s o n a b l e o f f s e t r a n g e o f t he c o mbi ne d mi ni ng wa s 26 m. Pr e s s u r e o b s e r v a t i o n a — n a l y s i s s ho we d t h a t : whe n t he l o we r wo r k i n g f a c e i s l o c a t e d i n s t a b l e — p r e s s u r e r a ng e, t h e p r e s s u r e o f u p a nd d o wn t he s e a m f a c e a r e s i g — n i ic f a n t l y r e du c e d; i f t wo wo r k i ng f a c e o f d i s t a n ce i s wi de ne d o n ce a g a i n, t h e i mp r o v e me n t o f s t r a t a b e h a v i o r i s no t o bv i o u s .