作者:殷伟; 高焱; 陈家瑞; 姚振峰; 吕春欣 期刊:《煤矿安全》 2019年第09期
在分析上保护层开采卸压作用与防突机理基础上,利用弹性力学理论建立了上保护层开采下伏煤岩体应力变化力学模型,推导了底板任意一点应力分布计算方程,依据MohrCoulomb准则给出了底板煤岩体破坏判据。结合平煤十二矿己14-己15煤层联合开采工程案例,研究了开采上保护层底板裂隙发育深度与采高的关系,分析了不同上保护层采高条件下裂隙发育与突出煤层应力卸压规律。研究表明:随着底板深度的增加,下伏煤岩体卸压程度越来越低,卸压范围...
煤炭是我国最主要的能源,然而开采煤炭的同时往往伴随着瓦斯的涌出,瓦斯严重威胁到井下正常安全生产,而我国几乎所有矿井均为瓦斯矿井,煤与瓦斯共采技术绿色采矿概念的提出,随着科学技术与社会的发展实现了煤与瓦斯共采的技术,本文介绍了卸压开采的方法.
望峰岗井为典型的突出煤层群开采矿井。根据煤层及瓦斯赋存条件,从井巷开拓、生产布局、开采顺序、工作面布置等出发,通过多年的生产试验,探索出一套"分组开采卸压层、设置顶底板抽采巷、立体抽采"的区域瓦斯治理模式,从设计、开采源头实现了高瓦斯突出煤层在低瓦斯状态下安全高效回采。
作者:邓东生; 彭行球; 孙颢; 任波; 李志兵 期刊:《能源与环保》 2019年第08期
朱集东煤矿为“三高一深”(高地压、高瓦斯强突出、高地温、千米埋深)矿井,采掘工作面煤与瓦斯突出危险性极大,开采此类煤层最经济有效的办法是开采保护层。为抽采保护层11-2煤层开采过程中本煤层及邻近层大量卸压瓦斯,采用分源法计算瓦斯涌出量,结合工程类比取大值。根据瓦斯涌出量预测结果,选用Y型通风方式,辅以顺层钻孔、地面钻井、顶板巷大直径筛管平钻孔、留巷埋管及穿层钻孔等抽采方式,使工作面回采期间瓦斯抽采率达到84.8%,...
我国从20世纪50年代开始研究沿空留巷技术,经历了木垛巷旁支护、密集支柱巷旁支护、矸石带巷旁支护、混凝土砌块巷旁支护四个阶段。沿空留巷技术作为实现无煤柱连续卸压开采、绿色开采的关键技术之一,在减少巷道掘进率、缓解采掘接替紧张、提高煤炭资源采出率、消除煤柱应力集中和防治瓦斯与动力灾害等方面具有显著优势,已经成为煤炭资源开采的重要技术发展方向之一。近年来,国内外已形成了巷旁充填留巷无煤柱沿空留巷技术。
结构面对煤层瓦斯流动影响很大,对煤层瓦斯渗透方向及其采出效果具有一定的控制作用,从而对煤矿井下瓦斯抽放有很大的影响。通过对不同加载条件下含结构面煤层卸荷过程中渗透演化规律进行室内试验,结果表明,在加载过程中,渗透率随有效应力的增加而降低,在加载初始阶段,渗透率变化率最大,然后渗透率变化变慢。卸荷过程中,渗透性随有效应力的减小而增大,当围压卸荷至一定值时,煤样沿结构面发生剪切破坏,在煤样破坏前渗透性突然增大,...
作者:吴伟伟; 戴兴国; 胡毅夫; 欧阳景权; 陈建 期刊:《矿业研究与开发》 2018年第09期
矿山开采的岩爆防治理念和方法不同于隧道工程,特别是在矿脉群的回采中,应用卸压理念,掌握开采应力转移规律,通过调整开采次序,使待采矿块处于较低的应力环境中,以此来达到防治岩爆的目的是可行的。通过构建数值计算模型,研究矿脉群在不同开采方式下的最佳卸压效果,结果表明:矿脉群从下盘至上盘开采和从上盘至下盘开采,都可以使待采矿块处于卸压区,且上盘的泄压程度略大于下盘;这两种开采方式对待采矿块Y方向的卸压效果最好,Z方向...
结合小官庄铁矿矿体埋藏深、倾角缓、矿岩松软破碎、地压显现明显、难于开采的特点,通过采取加大采矿结构参数,应用低贫化放矿新工艺,提高采准巷道锚喷网支护强度,确定合理的巷道断面形状、掘进施工工艺和采准回采顺序等综合措施,改善了作业区环境应力状况,有效地控制了采场地压,降低了开采成本,实现了复杂矿体的高效开采.
作者:郝显福; 赵丽军; 刘慧; 孙嘉 期刊:《黄金》 2019年第06期
针对小厂坝矿区的矿岩特点和深部回采区域岩爆倾向性特征,确定采用阶段空场胶结充填采矿法。通过对开采后的应力分布规律分析,确定了沿走向布置矿块,并以切割槽的形成为手段,改变围岩和矿体中的应力场分布状态,实现了卸压开采。通过矿岩物理力学分析和理论计算,确定了小厂坝矿区岩爆区域分段凿岩阶段空场的矿房跨度、顶板厚度、间柱宽度分别为40m、6m、10m。通过对原设计底部结构形式的优化,提高了出矿效率,增大了底柱的厚度,提高...
作者:李见波; 郝伟; 王新梅 期刊:《煤矿安全》 2019年第05期
为研究承压水作用下煤层顶板切顶卸压对煤层底板破坏深度的影响,以二维相似模拟试验台为基础,研制了简易底板承压水施加装置,并运用动态应变仪和全站型电子测距仪分别进行应力和位移监测。试验模拟了切顶卸压和常规开采条件下的煤层底板破坏深度情况,得到了2种不同条件下围岩应力场的变化规律和底板破坏深度值。试验结果显示:切顶卸压和不切顶卸压条件下,在近水体处的裂隙导升带破坏区别不大;监测到的煤层底板应力变化规律相似,但...
某矿130水平面4号、5号煤层瓦斯突出问题严重,但相近6号煤层的地质构造不满足卸压开采的要求,因此将厚度为6.2m的软岩层位作为开采保护层,进行综采面区域瓦斯治理。131软岩工作面设计采高3m,倾向长度为156m,走向长度为900m。针对该软岩工作面实际地质构造情况,以地理信息技术为保障,进行软岩工作面开采技术与生产保障方案的研究。
作者:王成; 丁子文; 陈晓祥 期刊:《中国安全科学学报》 2017年第06期
为解决上行卸压开采顶板裂隙带巷道大变形问题,采用物理模拟方法,研究上覆岩层活动特征及裂隙发育破坏过程,分析锚杆支护条件下巷道围岩应力变化过程及变形破坏特征。结果表明:顶板裂隙带巷道随着上覆岩层有整体下沉特征;上行开采采动影响阶段,在采动应力与巷道掘进围岩应力叠加形成的应力场和采动裂隙场共同作用下,顶板裂隙带巷道围岩强度大幅降低,巷道断面收敛变形强烈,采动影响稳定阶段围岩应力低,用锚架联合支护或注浆加固围...
近距离煤层群上行开采作为卸压开采的基本手段,一直是煤炭行业的热点和难点问题,针对金谷矿目前的开采现状,根据金谷矿地质勘探资料,利用理论计算和数值模拟对金谷矿11号煤层的上行开采可行性进行了研究,利用三带判别法理论计算评价了上行开采的可行性,结合相似物理模拟实验,研究了上行开采过程中10号煤层采场顶板运移特征,为上行开采理论提供了有力支撑,实现了矿井的安全高效回采。
作者:余陶; 李平; 张锤金; 肖峻峰; 卢平 期刊:《中国科技成果》 2017年第02期
以淮南深井高瓦斯煤层群煤与瓦斯共采为工程背景,采用理论分析、数值与物理模拟和现场测试等相结合的方法,系统研究了深井综采工作面留巷采场顶板破断规律、采动卸压瓦斯运移与富集特征。基于钻孔窥视仪观测,掌握留巷钻孔破断规律,提出让压型单层套管护孔结构和施工工艺,优化深井采煤工作面巷道和抽采钻孔布置方式,形成钻孔全采功稳定性维控方法,实现采动卸压瓦斯高效稳定抽采。提出深井煤层群首采工作面外错高抽巷Y型通风...
作者:何祥; 杨科; 刘文军; 叶海松 期刊:《地下空间与工程学报》 2016年第06期
为研究多组厚硬顶板厚煤层开采覆岩运移特征及其对上煤层卸压范围的影响,结合潘二煤矿3煤和4煤开采地质及工程条件,构建了相似材料模拟试验模型。试验观测与数据分析表明,受煤层倾角和多组厚硬岩层影响,覆岩运移中出现非对称“台阶”断裂现象,应力卸压角、膨胀变形卸压角与经验法计算结果相差较大,应力卸压角小于理论计算卸压角平均13°,变形卸压角小于理论卸压角平均7.5°。应用关键层理论分析表明,卸压层和被卸压层间两个关键层是...
作者:屠世浩; 张村; 杨冠宇; 白庆升; 闫瑞龙 期刊:《采矿与安全工程学报》 2016年第04期
为了研究保护层开采过程中采空区渗透率的演化规律、分布特征以及对被保护层卸压增透效果,在充分利用淮南某矿1242(1)工作面抽采监测数据的基础上对地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯的流量计算模型进行了简化,结合达西定律给出了采空区等效渗透率的计算模型。在此基础上,通过拟合被保护层瓦斯抽采量得出各钻井的瓦斯衰减系数,并引入瓦斯涌出衰减系数减小倍数来反映保护层卸压增透效果。研究结果表明:1)采空区渗透率随着保护层...
作者:王文杰; 任凤玉; 周宗红; 袁国强 期刊:《中国矿业》 2006年第09期
针对姑山铁矿后和睦山1^#矿体矿岩软破的开采条件,提出用分段崩落法取代空场法开采倾斜中厚矿体的技术方案;应用FLAC^3D对分段崩落法的卸压范围进行了数值分析,据此确定出适于卸压的采场结构,由此形成了无底柱分段崩落法开采倾斜矿体的卸压开采方案。该方案目前正在实施之中。
作者:冯立杰; 李朝辉; 王金凤 期刊:《煤炭工程》 2012年第12期
我国存在不少单一贮层、松软结构、低渗透性的煤层结构,同时这类煤层也多是瓦斯突出区域,对此类结构煤层采用水力压裂、割缝、深孔控制爆破、松动爆破等技术抽采煤层气,效果十分有限,基于此文章提出一种沿底板岩巷钻井,高压气体旋转喷射切割煤层,掏穴卸压开采煤层气的方法,并对其机理和运行模式进行分析,为我国低渗透性煤层煤层气开采提供一种新思路。
作者:窦礼同 杨科 闫书缘 期刊:《地下空间与工程学报》 2014年第05期
为获得近距离煤层卸压开采卸压层与被卸压层煤岩体变形、破坏特征和围岩支承压力分布规律,根据潘二煤矿7煤和6煤开采地质及工程条件,建立了7煤下行卸压开采和6煤上行卸压开采的相似材料试验模型.通过试验观测与数据分析,获得了单一煤层下行卸压开采(7煤)、上行卸压开采(6煤)覆岩运移、支承压力分布等围岩力学特征及多煤层(7煤和6煤)开采围岩力学特征的叠加演化效应.研究表明,被卸压层中的应力分布及变形特征与卸压层开采布置...
作者:薛俊华 余国锋 期刊:《安徽建筑大学学报》 2008年第03期
采用数值模拟研究手段,以淮南矿区远距离保护层卸压开采为工程背景,用岩石破裂过程分析系统(RFPA^2D)模拟了层间覆岩层中关键层处在不同的位置下的被保护煤层压力降、变形随着采动工作面的推进所呈现特征,并根据数值模拟结果发现了关键层具有明显的位置效应的规律,得出一些有意义的结论。