深井厚煤层采空区迎采动隔离煤柱合理宽度研究 被引量：22

1

作者 刘金海 曹允钦 +1 位作者 魏振全 沈伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期4269-4277,共9页

确定隔离煤柱合理宽度是确保深井厚煤层采空区迎工作面安全回采的关键。以田陈煤矿7108采空区迎采动隔离煤柱宽度的确定为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对深井厚煤层采空区迎采动诱发冲击地压机制及隔离煤柱合理宽... 确定隔离煤柱合理宽度是确保深井厚煤层采空区迎工作面安全回采的关键。以田陈煤矿7108采空区迎采动隔离煤柱宽度的确定为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对深井厚煤层采空区迎采动诱发冲击地压机制及隔离煤柱合理宽度进行研究。得到的主要结论为:(1)采空区迎7110工作面回采期间覆岩空间结构演变过程为"固定S型→移动S型→连体S型→C型→U型",隔离煤柱应力演化过程为"固定支承压力→移动支承压力→应力叠加→煤柱应力集中";(2)采空区迎采动诱发冲击地压的原因是应力集中造成煤体应力达到冲击应力条件;(3)在对隔离煤柱周围实施高强度卸压条件下,确定7108采空区迎采动隔离煤柱合理宽度为65 m,经实践,获得良好效果。研究结果对采矿工程诱发型冲击地压防治具有参考意义。 展开更多

关键词 采矿工程 隔离煤柱 冲击地压 迎采动 深井 现场监测

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程潮铁矿联合开采隔离矿柱合理厚度研究 被引量：10

2

作者 裴明松 许梦国 +1 位作者 程爱平 王平 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期5-9,共5页

程潮铁矿矿体随开采水平下降而逐渐西移,导致选厂下保安矿柱的矿量逐渐增加。为了保护地表选厂同时尽可能回收矿石资源,程潮铁矿采用充填法回收保安矿柱和无底柱分段崩落法开采塌陷坑下矿体联合开采回收-430^-500 m阶段矿体。为了防止... 程潮铁矿矿体随开采水平下降而逐渐西移,导致选厂下保安矿柱的矿量逐渐增加。为了保护地表选厂同时尽可能回收矿石资源,程潮铁矿采用充填法回收保安矿柱和无底柱分段崩落法开采塌陷坑下矿体联合开采回收-430^-500 m阶段矿体。为了防止两种采矿方法交界处的采矿活动相互影响,采用数值模拟方法,选取15 m、20 m和25 m厚度的隔离矿柱分别建立了联合开采数值模型模拟开采,得到联合开采后地表沉降以及充填采场的安全系数,并对其进行比较。结果表明,隔离矿柱厚度为20 m时,选厂地表监测点的沉降值较小,充填采场安全系数较高,能够满足选厂和充填采场安全性要求,同时矿柱压矿量少,经济效益较优。研究结果能够为矿山的实际生产提供一定的指导。 展开更多

关键词 隔离矿柱 合理厚度 地表沉降 安全系数

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高大采空区充填隔离墙固定成形技术研究 被引量：8

3

作者 周爱民 甯瑜琳 +2 位作者 詹进 欧任泽 宋兴 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2014年第4期11-12,20,共3页

通过对传统充填隔离墙的对比,针对矿山需构筑的充填隔离墙宽度、高度较大的特点,提出了采用袋装充填尾砂砌筑隔离墙,并用钢管、圆钢、锚杆等作为主要构架材料的固定成形技术。经现场工业试验,在挡墙宽度、高度20m左右时,通过该方法砌筑... 通过对传统充填隔离墙的对比,针对矿山需构筑的充填隔离墙宽度、高度较大的特点,提出了采用袋装充填尾砂砌筑隔离墙,并用钢管、圆钢、锚杆等作为主要构架材料的固定成形技术。经现场工业试验,在挡墙宽度、高度20m左右时,通过该方法砌筑的挡墙稳定性好,对空区内的充填料浆起到了很好的限制作用,最终实现了高大采空区的分区隔离,为矿柱的回收创造了良好的条件。 展开更多

关键词 袋装充填 隔离墙 高大采空区 矿柱回采

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复采工作面无煤柱开采技术 被引量：7

4

作者 孙晓冬 黄志增 +1 位作者 郑建伟 焦宁 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期1-6,共6页

由于剩余煤层赋存不规则,破碎区较多,复采工作面多存在巷道掘进及支护困难、通风线路漏风系数大、生产系统安全可靠性低的问题.基于沿空留巷工艺,本文提出复采工作面浇筑隔墙无煤柱开采技术:沿工作面新掘巷道煤柱侧浇筑800~1200 mm宽度... 由于剩余煤层赋存不规则,破碎区较多,复采工作面多存在巷道掘进及支护困难、通风线路漏风系数大、生产系统安全可靠性低的问题.基于沿空留巷工艺,本文提出复采工作面浇筑隔墙无煤柱开采技术:沿工作面新掘巷道煤柱侧浇筑800~1200 mm宽度隔墙,墙体可隔离破碎区和老空区,杜绝通风线路漏风问题;开发的低成本矿粉混凝土浇筑材料,实测终凝强度大于35.4 MPa,使得每米隔墙可提供31000 kN以上的支护阻力,并具有一定的主动支撑能力;破碎区段巷道临时支护采用"小间距前探梁+迎头支柱",永久支护采用"工字钢棚+隔墙"支护,显著提高了支护强度和掘进速度;浇筑的隔墙为本工作面创造了较为完整和稳定的生产系统,同时,临近巷道可沿隔墙掘进,实现了无煤柱开采.采用该技术对山西某矿3#煤层复采工作面进行了方案设计,与传统方案相比,具有更高的安全性和可靠性,并可创造可观的经济效益. 展开更多

关键词 复采工作面 充填材料 混凝土隔墙 沿空掘巷 无煤柱

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一平浪盐矿两采区分区矿柱溶通分析

5

作者 潘光兴 《中国井矿盐》 CAS 2011年第6期27-29,共3页

由于矿体存在高品位带,分区矿柱两侧的15#、16#硐室长期为灌水点和分区矿柱存在裂隙致使三、四采区90米分区矿柱被溶通。溶通后,采取了两区联合回采,保证了卤水生产的连续性,同时提高了中段的产卤能力、卤水浓度(含盐量提高)和回采率,... 由于矿体存在高品位带,分区矿柱两侧的15#、16#硐室长期为灌水点和分区矿柱存在裂隙致使三、四采区90米分区矿柱被溶通。溶通后,采取了两区联合回采,保证了卤水生产的连续性,同时提高了中段的产卤能力、卤水浓度(含盐量提高)和回采率,延长其服务年限。 展开更多

关键词 硐室水溶法 分区矿柱 溶通

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露天与地下联合开采安全隔层厚度研究 被引量：14

6

作者 李发本 刘志祥 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2006年第2期20-21,共2页

针对三道庄矿采矿方式,分别用有限元数值模拟和简化梁法等方法计算得出了不同采空区跨度所要求的安全隔层厚度,综合确定了河南栾川三道庄钼矿露天与地下联合开采的合理隔层厚度。

关键词 露天与地下联合开采 安全隔层厚度 数值模拟

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特厚煤层综放开采载荷传递及内、外应力场形成机制 被引量：12

7

作者 何团 魏亚星 +1 位作者 张学亮 孙梦田 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期98-103,共6页

以芦子沟矿特厚煤层(25m)综放工作面开采为研究背景,阐述了特厚煤层综放开采巷道沿空侧覆岩载荷传递机制,构建了侧向支承压力计算模型及计算公式。特厚煤层综放开采侧向支承压力中存在内、外应力场,相较中厚及厚煤层分层开采,特厚煤层... 以芦子沟矿特厚煤层(25m)综放工作面开采为研究背景,阐述了特厚煤层综放开采巷道沿空侧覆岩载荷传递机制,构建了侧向支承压力计算模型及计算公式。特厚煤层综放开采侧向支承压力中存在内、外应力场,相较中厚及厚煤层分层开采,特厚煤层综放开采内、外应力场呈现出新特点,内应力场范围和应力幅值相应增大,内应力场中也将出现高应力集中区,基于此提出了特厚煤层综放开采侧向支承压力的分区特征,为特厚煤层综放开采沿空侧巷道布置方式的选择及煤柱宽度的确定提供了依据。在芦子沟矿3107特厚煤层(25m)综放工作面开展区段煤柱留设的工程实践,现场应用效果良好。 展开更多

关键词 特厚煤层 侧向支承压力 应力分区特征 区段煤柱

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正断层区段异形煤柱护巷矿压显现特征及控制 被引量：11

8

作者 姚强岭 王夫榕 +6 位作者 马守龙 郑闯凯 李纪宝 夏泽 李英虎 落弘业 吴城乐 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1095-1107,共13页

断层区段煤柱宽度及采动下断层活化程度与被保护巷道围岩稳定性密切相关。以山东枣庄矿区某矿3#煤层正断层区段异形煤柱为例,依据正断层区段异形煤柱护巷条件下采场覆岩结构特征,提出应力调整与支护相结合的围岩稳定性控制技术思路,并... 断层区段煤柱宽度及采动下断层活化程度与被保护巷道围岩稳定性密切相关。以山东枣庄矿区某矿3#煤层正断层区段异形煤柱为例,依据正断层区段异形煤柱护巷条件下采场覆岩结构特征,提出应力调整与支护相结合的围岩稳定性控制技术思路,并基于此将异形煤柱划分为2个区域。其中,区域Ⅰ为下盘回采巷道未卸压区及上盘邻近巷道“两帮+顶板”加强支护区(40~35m宽煤柱);区域Ⅱ为下盘回采巷道切顶卸压区及上盘邻近巷道“煤柱+顶板”加强支护区(35~12m宽煤柱),建立“分区卸压+分区支护”的技术体系;针对卸压区,提出一种通过布置顶板密集钻孔构造非连续人工弱化带以调整巷道围岩应力分布的方法,基于弹性理论与围岩结构“S-R”原理,确定密集钻孔切顶参数,并据此构建正断层区段异形煤柱FLAC^(3D)数值计算模型,以揭示切顶卸压前后侧向支承压力演化规律;此外,结合围岩赋存特征与应力演化特点,提出针对性的分区补强支护方案并成功应用于现场。现场应用结果显示:区域Ⅰ内邻近巷道两帮移近量达653mm,顶底板移近量在643~690mm之间,矿压显现较为剧烈,断层煤柱宽度与巷道围岩变形特征负相关;区域Ⅱ内邻近巷道前段两帮移近量较区域Ⅰ降低了38%~77%,中后段未见明显变形破坏,且断层煤柱宽度与巷道围岩变形特征正相关,卸压效果显著,表明该技术思路可有效控制断层区段异形煤柱巷道围岩变形;同时提出一种煤柱留设宽度优化思路,可为该矿类似条件下区段煤柱留设提供借鉴,且对解决采动强矿压巷道围岩控制具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 断层区段异形煤柱 顶板密集钻孔 分区卸压 分区支护 煤柱留设

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矿井越界开采混凝土防水隔离柱留设研究 被引量：7

9

作者 马盟 方新秋 吴刚 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期50-54,共5页

为确定杨村煤矿与田庄煤矿井田边界安全隔水煤柱宽度,提出了以混凝土防水隔离柱取代部分煤柱,构成小煤柱与混凝土防水隔离柱相结合的边界隔水结构,采用FLAC^(3D)软件对比分析了其与全小煤柱隔水结构在矿压与水压作用下的力学状态,对有... 为确定杨村煤矿与田庄煤矿井田边界安全隔水煤柱宽度,提出了以混凝土防水隔离柱取代部分煤柱,构成小煤柱与混凝土防水隔离柱相结合的边界隔水结构,采用FLAC^(3D)软件对比分析了其与全小煤柱隔水结构在矿压与水压作用下的力学状态,对有效隔水的煤柱宽度临界尺寸进行了优化研究。研究结果表明:小煤柱与混凝土防水隔离柱相结合的边界隔水结构小煤柱宽度为2.5 m,隔离柱宽度为2.5 m;而整体为煤柱隔水结构中,其最大垂直应力在采空区侧煤柱深部1.5 m处,大小为原岩应力的2.3倍,有效隔水的弹性区宽度约为1.0 m,与理论计算结果基本一致,小煤柱与混凝土防水隔离柱组合隔水结构中,最大垂直应力在隔离柱深部0.5 m处,为原岩应力的3.2倍,有效隔水的弹性区宽度约为3 m,隔水安全性更高。 展开更多

关键词 越界开采 防水煤柱 煤柱宽度 混凝土防水隔离柱

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《“三下”开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨

10

作者 吕玉广 孙国 +1 位作者 吴宝峰 李硕 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期139-145,共7页

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含... 针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照“松散层下黏性土层累计厚度大于采厚”条件执行,遵照“就高不就低原则”,基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于3.0 m,则附表4-3中“松散层厚度小于采厚”的规定难以理解,建议删除。其次,基于“保护”一词的科学内涵对“保护层”重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有“保护”功能,应统称为保护层H_(b);进而提出了保护系数B_(s)概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值(B_(i)=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值B_(i)=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(B_(s)≤0)、危险区(0<B_(s)<B_(i))、安全区(B_(s)≥B_(i))。此外,借鉴底板突水系数概念,将单位厚度保护层承受的水头压力称为保护层承压系数(T=P/H_(b)),通过对3种煤水结构条件下承压系数的分析,得出第4系松散含水层、非煤系基岩含水层下采煤可以不考虑水压,煤系基岩含水层下采煤随着开采深度增加、水压随之增大而带来突(涌)水风险。最后,分析了底板含水层顶部存在被泥质物充填隔水带时,《“三下”开采规范》给出的底板防水安全煤(岩)柱表达式(h_(a)≥h_(1)+h_(2)+h_(4))与附图相矛盾,正确的表达式应为h_(a)≥h_(1)+h_(2)-h_(4)。 展开更多

关键词 保护层 保护系数 分区阈值 “三区”划分 承压系数 安全煤(岩)柱

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棋盘井煤矿16煤安全开采分区及防水煤柱留设

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作者 黄正将 杨莹 王磊 《山西焦煤科技》 2011年第8期7-9,共3页

分析了棋盘井煤矿16煤煤层充水水源及通道特征;通过水文地质条件分析利用突水系数法对16煤安全开采进行了分区;通过分析断层的导水特点对矿区内不同性质断层防水煤柱留设进行了计算。结果表明,棋盘井煤矿16煤主要充水水源为底板奥灰含水... 分析了棋盘井煤矿16煤煤层充水水源及通道特征;通过水文地质条件分析利用突水系数法对16煤安全开采进行了分区;通过分析断层的导水特点对矿区内不同性质断层防水煤柱留设进行了计算。结果表明,棋盘井煤矿16煤主要充水水源为底板奥灰含水层,其充水通道为井田内的断层,16煤安全开采临界底板标高分别为812.87 m、967.15 m,断层是该矿主要充水通道,F2断层计算留设煤柱为71 m、FS15断层留设煤柱宽度为43 m,小于10 m的断层应在探明其导水性后,再确定是否留设防水煤柱或注浆加固。 展开更多

关键词 棋盘井煤矿 安全开采 分区 防水煤柱

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