煤柱

摘要： 为解决深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道受采动影响支护困难的问题,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿18060综放工作面切顶卸压沿空留巷巷道为工程背景,基于留巷围岩结构运动和覆岩力学传递特征,提出深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道围岩协同控制技术.研究结果表明:采用定向预裂爆破技术能够切断留巷顶板下位关键岩层,并形成短壁梁结构;与未切顶相比,切顶后巷道侧向支承压力减小14.17 MPa(降低37.67％),顶板竖向应力峰值减小5.22 MPa(降低22.5％);切顶侧矿压较未切顶侧明显降低,切顶影响范围约30 m;留巷两帮收缩量最大为471 mm,顶底板移近量最大为717 mm,工作面后方约200 m开始稳定.提出的深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷围岩协同控制技术现场应用效果较好,可为类似地质条件下的切顶卸压沿空留提供参考.

摘要： 选取平煤八矿己15-22080工作面作为研究对象,通过FLAC3D数值模拟方法分析了采面应力演化特征,对瓦斯治理区域进行了分区划分。研究结果表明:在大间距丁组煤柱叠加戊组煤层开采影响下,工作面应力分布存在较大差距;应力集中现象分布于整条机巷,距机巷外口150~500 m范围内尤为严重,垂直应力最大值为27.5 MPa,增加了8 MPa;工作面靠近风巷一侧存在卸压区,最大卸压达10 MPa;应力增加使得煤体裂隙率最大降低约29%,渗透性最大降低约64%;在高应力叠加区煤层瓦斯压力梯度增大,煤体渗透率降低,突出危险性更大;相反,卸压区内煤层渗透率增加,突出危险性更小;根据工作面不同区域突出危险性的不同,将工作面分为一般突出危险区、中等突出危险区与重度突出危险区。

摘要： 为研究上覆局部采空下冲击危险工作面区段煤柱的布置问题,以某矿I010203工作面为工程背景,通过现场监测、数值模拟、理论分析等方法对工作面区段煤柱冲击危险和合理宽度进行研究。现场监测和数值模拟结果表明:I010203工作面回采过程中,15 m宽区段煤柱微震事件频繁,能量释放剧烈,增大了工作面冲击危险;15 m宽煤柱在工作面回采后不能完全破坏,仍可承受较高应力并向下部煤层传递,增大了下伏煤层回采工作面的冲击危险。理论分析结果表明:当宽度为0~6 m时,煤柱破碎程度较高,不利于隔绝采空区及巷道稳定;当宽度大于10 m时,煤柱内出现弹性核区,应力增加迅速,冲击危险性增高;8 m宽煤柱既能隔绝采空区预防瓦斯,又能使应力最低,降低冲击危险的临界煤柱宽度,因此更合理的区段煤柱宽度为8 m左右。研究结果可为该矿井接续工作面和相似条件工作面回采的煤柱宽度留设提供理论依据。

摘要： 针对东山煤电某煤矿近距离煤层开采存在的巷道扰动破坏问题,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了下煤层回采巷道合理的布置方法。结果表明:作用在煤柱上的支承压力表现为“凸”形发展特征,由于2503工作面巷道处于上煤层煤柱应力集中作用区,巷道的稳定性必然受影响。随着下煤层巷道距遗留煤柱中心线水平距离增大,巷道表面变形显著降低,巷道所受应力也随之减小,巷道稳定性更好。研究成果可为类似条件矿山提供指导与借鉴。

摘要： 针对福达煤矿厚煤层开采区段煤柱煤炭资源损失较大问题,以该矿15204工作面为研究背景,通过采用现场钻孔窥视、实验室试验、理论分析及数值模拟等方法分别对煤柱宽度4 m、5 m、6 m、7 m和8 m五种情况进行深入研究。研究结果表明,当煤柱宽度为5 m时,垂直应力峰值水平较低且影响范围较小,巷道围岩稳定性较好,为相似矿井区段煤柱留设提供了理论基础。

摘要： 针对特厚煤层工作面煤柱应力分布进行研究,对山西晋北地区煤矿煤柱留设以及沿空留巷进行调研,提出采用高压水弱化顶板卸压技术干扰围岩应力分布,并且通过计算机数值模拟分析优化锚杆(索)支护参数。分析得出特厚煤层工作面煤柱留设的最佳参数,提高了煤炭回收率,为巷道围岩控制技术实施提供了借鉴。

摘要： 针对区段煤柱留设宽度普遍较大,工作面煤炭资源回采率低的问题,以三元煤业4306运输顺槽为工程背景,采用理论计算和数值模拟的方法确定了沿空巷道护巷窄煤柱最佳宽度为6 m。现场应用结果表明:采用“锚网索”支护后,4306运输顺槽掘巷期间巷道顶底板和两帮移近量最大值分别为113.25 mm和150.02 mm,巷道围岩变形得到有效控制。

摘要： 为了优化交叉段双巷顶板及煤柱的稳定性,应用理论计算及FLAC^(3D)分析了工程区域与地层最大主应力不同夹角对围岩受力变形及剪切破坏特征。结果表明:当双巷布置方位与最大主应力呈30°~40°时,无支护的围岩稳定性较好,锚网喷支护措施有效加固围岩强度且变形小,顶板及煤柱变形控制在90 mm和65 mm以下,满足使用需求。

摘要： 为研究上覆山4;煤层遗留煤柱对8303工作面的影响,通过煤柱向底板应力传递的理论分析得出遗留煤柱区域垂直应力峰值在煤柱中心线下方。采用数值模拟软件进行遗留煤柱对工作面影响特征的分析,结果表明:遗留煤柱两侧各20 m、实体煤边界60 m范围内应力有所增加,上层采空区边缘靠近实体煤侧30~35 m位置和采空区边缘前方180 m范围内出现应力峰值和升高现象。

摘要： 为了解决沿空留巷围岩变形大的问题,以新景矿3216工作面为研究背景,利用数值模拟软件对不同煤柱宽度下应力及巷道变形曲线进行分析,确定了合理煤柱留设宽度6 m,在此基础上给出了锚索锚网联合支护方案。通过现场实践对煤柱宽度6 m下巷道支护方案的可行性进行验证,发现巷道变形及巷道变形速度均得到有效的控制,巷道整体变形量处于可控范围。

摘要： 根据陕西瑞能煤业有限责任公司煤矿的煤层地质情况,采用相似模拟实验模拟该矿井2号煤层的工作面开采,观测工作面之间煤柱的应力变化及变形破坏特征,待煤柱应力稳定后,煤层开采模拟现场巷道掘进支护,观测煤柱应力变化及变形破坏特征,矿压显现规律以及确定合理支护方式及其参数.

摘要： 综采工作面在近距离上覆煤柱下开采时，由于煤柱集中应力和采动超前压力叠加，两巷维护困难，采取多种方武联合支护，增加支护强度，调整割煤工艺，保障了工作面安全回采。

摘要： 根据煤柱与覆岩的相互作用特点,建立煤柱稳定性的力学模型,利用弹性力学的位移变分法求得了煤柱的位移场的弹性解析解。在此基础上考虑煤岩的流变特性,利用粘弹性力学中的对应原理,求出了煤柱位移场的粘弹性解。通过对煤柱变形的时间相关性特征的分析,得出了在给定条件下煤柱长期变形的最终变形量及煤柱变形趋于稳定的时间,揭示了采留比、煤岩性质等对煤柱蠕变变形的影响。

摘要： 煤柱区易形成应力集中,成为冲击矿压的危险源.通过对区段煤柱应力分布的模拟,分析了煤柱宽度对煤柱、煤柱巷道右侧实体煤的应力分布规律的影响及巷道两侧煤体应力分布规律之间的关系,计算了煤柱弹性核区率临界指标,指出煤柱弹性核对减小和消除巷道两侧煤体冲击危险程度具有重要作用.

摘要： 四台矿12[＃]煤层402盘区开采过程中需反复斜交过上覆采空区煤柱,通过多种矿压观测手段分析了首采8206工作面开采过程中采场来压规律及过应力集中煤柱的矿压规律,对该盘区其他相同条件工作面及类似条件下开采采场围岩控制具有工程决策意义。

摘要： 通过现场实测和数值模拟计算,分析了南屯煤矿房柱式开采煤柱的位移变形规律和应力场分布特征,进行了该地质及煤层开采条件下煤柱的承载能力和稳定性分析,并对开采深度、煤柱宽度等因素对煤柱稳定性的影响进行了分析,为房柱式开采煤柱尺寸的合理确定和该采煤方法的广泛应用提供了依据.

摘要： 本文以鹤岗矿区南山矿237工作面的煤样为试验对象,对煤柱进行单轴和三轴加载试验,通过粒径统计分析和分形维数的计算分析了煤样的破碎程度。结果表明,试件破碎程度越高,其分形维数越大,分形维数可以作为定量描述煤样破坏程度的指标;随着围压的增加,煤样粒径的质量分形维数变化呈非线性,在0MPa至10MPa,分形维数减小,10MPa到20MPa,分形维数增加。

摘要： 该文介绍了邢台矿ZFQ2400-16/24新型轻放支架在7800煤柱工作面的应用实践，分析研究了放顶煤参数的合理性及支架对煤柱工作面的适应性，介绍了提高回采率的措施。

摘要： 本发明属于煤矿领域，具体涉及一种弱化遗留煤柱潜在破坏面的煤柱破坏方法，包括以下步骤：对上层遗留煤柱钻取岩芯，将岩芯加工成与遗留煤柱相同高径比的试件，进行单轴压缩试验，确认其破坏形式是否符合剪切破坏形式，若是，进入下一步；对试件进行变角剪切试验，测量其内摩擦角Φ，并计算试件的破坏面与支承压力的夹角α；根据试件测量结果以及遗留煤柱和下煤层巷道参数，计算弱化钻孔的位置和长度；所述弱化钻孔的起点为下煤层巷道靠近煤柱一侧侧壁上，且所述弱化钻孔经过所述遗留煤柱的形心；根据计算结果，钻设弱化钻孔，使遗留煤柱在矿山压力作用下实现破坏。本发明可以降低煤柱破坏所需临界强度，降低了技术难度。

摘要： 本发明公开了一种用于煤柱加固的双向注浆对穿锚索及对煤柱注浆的方法，包括锚索本体，所述锚索本体贯穿煤柱(11)，所述锚索本体的中间为注浆管(10)，所述注浆管(10)外部缠绕有中空钢绞丝(1)，所述注浆管(10)的两端为注浆口、中部为出浆段，所述出浆段的管壁上开设有出浆口(8)，所述出浆段的管内的两端均设置有压力滚动钢球(7)，靠近所述注浆口的出浆段两端设置有阻球器(6)，至少一个所述压力滚动钢球(7)通过与其对应的注浆口涌入的浆液推动其在出浆段内移动；还公开了一种利用锚索对煤柱注浆的方法。本发明能更好地对煤柱进行加固和裂隙封闭、改善矿井生产安全环境。

摘要： 本发明提出一种对煤柱进行加固的方法和煤柱加固体，方法包括：计算得到加固坝体的宽度并选择加固材质；在巷道掘进期间，先对煤柱的外壁上侧的顶角进行切割；采用加固材质对加固坝体进行浇筑，且在浇筑过程中使加固坝体的基座与巷道底板相连接，使加固坝体的一侧与煤柱连接且二者之间的空隙采用注浆技术完成填充，使加固坝体的顶端的常规区域与顶板相接，浇筑制作切割处填充体，使切割处填充体填充到煤柱的外壁被切割处。本发明提供的方法和煤柱加固体能够改变煤柱应力区分布，转移部分煤柱承受的应力作用，缩减煤柱塑性区形成范围，起到加固煤柱作用，延长煤柱使用寿命。

摘要： 本发明提供一种大煤柱工作面改小煤柱工作面开采方法，步骤是：S1、在煤层上布置回采工作面和接替工作面；S2、设置回采面切眼巷、回采面进风巷、回采面回风巷、接替面切眼巷、接替面进风巷、接替面回风巷，大煤柱中设置瓦斯抽采管路和硐室；S3、在回采工作面进风巷对顶板进行切顶卸压，形成切缝；S4、回采面回采，使顶板岩层沿切缝垮落，形成采空区；S5、接近硐室时进行注浆充填；S6、回采的工作面推过瓦斯抽采管路的一定距离时，对瓦斯抽采管路进行充填封堵及切割；S7、在接替面切眼掘进小煤柱巷道，直至小煤柱巷道贯通，实现大煤柱工作面改小煤柱工作面，形成新的接替工作面；S8、接替工作面沿小煤柱巷道回采。本发明安全可靠、采出率高。

摘要： 本发明涉及一种膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，属于煤矿开采技术领域，解决了现有的煤矿开采中煤炭资源回采率低，且矿区固废无法内部消化的问题。本发明的膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方法，包括以下步骤：步骤1：确定膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案；步骤2：建设膏体充填系统；步骤3：根据膏体预充填置换煤柱的全井田无煤柱开采方案进行开采。本发明的开采方法在矿井或矿井中的采区(盘区)设计之初考虑矿区的固废处置协同设计煤柱(特别是区段煤柱)的预填充置换，使用矿区固废配制膏体材料预充填开采煤柱资源，实现全矿井无煤柱开采，同时能够无害化处置矿区固废。

摘要： 本发明公开了一种基于复合射孔在小煤柱或无煤柱切顶卸压的开采工艺，涉及煤炭开采领域。该开采工艺通过特定的方式进行射孔枪装配以及在井下装配，并进行起爆，裂缝长度大，预制孔道间距大，钻孔数量少；火药产生高温高压气体对射流孔道进行动载压裂，横向应力集中产生裂缝，切断了顶板应力传递，避免了临空巷道受回采动压的影响；顶板切顶后矿压释放，避免了大区域顶板垮落的安全隐患。在一些煤矿当中应用后，可以保证6m小煤柱的完整性和相邻采空区悬板切顶卸压的有效性。保证每个工作面多开采煤柱12m‑18m，比传统大煤柱提高了采煤的回收率10%‑20%；本工艺可以大范围推广，可产生巨大的经济效益，为延伸矿井的寿命和可持续开采做出不可估量的贡献。

摘要： 本发明属于煤矿领域，具体涉及一种弱化遗留煤柱潜在破坏面的煤柱破坏方法，包括以下步骤：对上层遗留煤柱钻取岩芯，将岩芯加工成与遗留煤柱相同高径比的试件，进行单轴压缩试验，确认其破坏形式是否符合剪切破坏形式，若是，进入下一步；对试件进行变角剪切试验，测量其内摩擦角Φ，并计算试件的破坏面与支承压力的夹角α；根据试件测量结果以及遗留煤柱和下煤层巷道参数，计算弱化钻孔的位置和长度；所述弱化钻孔的起点为下煤层巷道靠近煤柱一侧侧壁上，且所述弱化钻孔经过所述遗留煤柱的形心；根据计算结果，钻设弱化钻孔，使遗留煤柱在矿山压力作用下实现破坏。本发明可以降低煤柱破坏所需临界强度，降低了技术难度。

摘要： 本发明公开了一种大倾角厚煤层多区段无煤柱错层护巷及段间煤柱充填方法，包括在多区段煤层中底板、煤层和直接顶和基本顶，底板设置在煤层下方，在底板与直接顶之间的区段中设有液压支架，在各区段的左右两侧分别设有回风巷和运输巷，各区段中的回风巷通过工作面与运输巷相连通，下一区段的回风巷与上一区段的运输巷采用无煤柱错层布置。将破碎煤体运移至第二区段采空区上方，第一区段采空区垮落矸石向第二区段采空区运动，与破碎煤体一起充填至第二区段采空区倾斜上方，第二区段采空区倾斜上、中下部被破坏岩层充填。该发明设计合理，实现了大倾角长壁工作面厚煤层无煤柱或小煤柱开采，保证了下区段工作面安全开采。

摘要： 一种大煤柱掘进无煤柱开采的采煤方法，对于三巷制、四巷制或五巷制工作面，工作面巷间保护煤柱的距离为30m以上，同时皮带巷道位于最外侧，并利用沿空留巷技术或者切顶留巷技术对皮带巷进行留巷为下一个工作面的巷道，从而实现了本工作面回采时对本工作面巷间煤柱全部回收。本发明提供的采煤工作面采煤方法，有效回收煤柱，节约煤炭资源。

摘要： 本发明公开了一种煤岩柱交替支撑无煤柱充填开采减沉方法。通过在采空区垮落带进行注浆处理，胶结破碎矸石，减小矸石的压实系数，加快稳定承载体形成时间，再生稳固的岩石支撑基础，配合具有稳定基础的支撑煤柱支撑上覆岩层，降低煤柱应力，煤岩柱交替支撑，控制地表下沉。采用本发明对垮落带矸石注浆加固使其“改性”，再生稳固的岩石支撑基础。