近距离煤层上、下层同时回采探讨正式版
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近距离薄煤层综采工作面上行开采技术的探索与研究摘要:通过对国内和国外上行开采现状和开采技术的分析对比,结合五矿己组煤层的具体地质条件,根据矿压三带、三区理论和实验室数据模拟实验对己15煤层采用上行开采的可行性研究分析;同时掌握我己组煤层“三带”分布规律、上行开采顶板控制技术、上行开采矿压显现规律、快速推进优化技术,确保了工作面安全高效生产。
关键词:近距离;薄煤层;矿压显现;上行开采1、概述煤层群层间,厚煤层分层间,各层之间一般采用下行开采,在特定的地质和开采技术条件下,由于安全、技术、经济方面某种原因,煤层群采用上行开采会更为有利。
煤层群上行开采是一种特殊开采顺序。
煤层分层间上行开采时,下部煤层先采后,上部煤层的整体性不能遭受到严重破坏,最大程度上制约矿井的机械化水平和矿井的生产能力,同时随着矿井开采时间的延续,煤炭资源的不断减少,矿井面临资源的枯竭,在提高煤炭资源的回收率,是增加矿井服务年眼的重要手段,因此对矿井以前遗留的己15近距离薄煤层上行开采进行探索与研究,以己15-23040采面为实验场地。
2、近距离薄煤层上行开采影响因素的可行性分析煤层群上行开采对上部煤岩层的采动影响程度与开采造成的上覆岩层的垮落、位移特征密切相关。
煤层间距、层间岩层特征、煤层倾角、采高、采煤、采空区处理、时间间隔等是影响煤层群上行开采的主要因素。
2.1 煤层层间距影响因素煤层(群)上行开采的生产实践及科学研究证明,足够的层间距是上行开采的基本条件。
上、下煤层的层间距(或h/m)越大,上覆岩层移动越平缓,倾斜、曲率等变形值越小,越有利于上行开采。
反之,层间距(或h/m)越小,上覆岩层变形愈剧烈,甚至出现台阶下沉。
采场上覆岩层的冒落性破坏及台阶错动是影响上行开采的最大障碍。
该采面己15煤层与己16-17煤层层间距为12.4m。
根据国内外上行开采的成功经验,当上、下煤层的层间距大于20m 的高度时,上煤层发生台阶错动的机率就小,采取一定技术措施,就可以进行上行开采。
近距离可采煤层上解放层开采顶板岩巷强排瓦斯综合防突技术及应用【摘要】针对间距较小,簿煤层在上、厚煤层在下的两可采突出危险性煤层,在进行区域防突等瓦斯治理问题时,为避免误揭层,还要克服煤层松软、低透气、构造多等难题,青东矿井采用顶板岩巷、水力强排、移动、地面固定瓦斯抽采系统联合抽采、专用巷道预裂抽采等措施,较好地实现区域消突、局部防突等瓦斯防治成果,为矿井下一步有效治理矿井瓦斯奠定经验基础。
【关键词】近距离煤层;顶板专用抽采巷;高压水力强排;综合抽采;裂隙抽采0 概况青东矿井为淮北矿区新建矿井,设计年产180万吨,经鉴定为煤与瓦斯突出矿井;一水平标高-585m;主采煤层为7#、8#煤层,7煤层平均厚度为1.75m,8煤层平均厚度为5.50m,按常规应在7#、8#煤层间布置瓦斯治理专用巷,但因两煤层层间距较小,平均为24.3m,最小7.5m,且具有煤层赋存不稳定、地质构造复杂、瓦斯压力大、煤质较软、地应力大、透气性低等特点,防治煤与瓦斯突出技术措施较为困难。
1 综合防突技术措施1.1 优选上开采保护层由于8#煤较厚,揭突十分不易,故优先选择煤层较薄的7#煤层为解放层。
采用7煤顶板岩巷穿层钻孔保护7煤煤巷条带,然后在机风巷中施工顺层钻孔抽采7煤瓦斯,消除7煤突出危险性;以7煤作为上保护层,保护开采8煤层。
该矿井首采工作面为82采区726工作面,在其顶板巷布置穿层网格钻孔保护机风巷条带进行区域防突措施。
1.2 设置顶板瓦斯治理专用岩巷针对矿井主采煤层7#、8#煤层层间较小、煤层赋存不稳定、地质构造复杂、瓦斯压力大、煤质较软、地应力大、透气性低等特点,首采区82采区选择7#煤为优先开采层,若采用7#煤层底板岩巷进行区域瓦斯治理,则由于7#、8#煤层煤层间距较小,岩巷施工过程中容易误揭煤层;若采用8#煤底板岩巷施工穿层钻孔控制7#煤时,需要穿透8#煤,钻孔施工难度较大,成孔率较低,为此自7#煤顶板岩巷施工下行钻孔,先穿过7#煤层,再打至8#煤层底板,联孔抽采瓦斯,达到以区域性治理瓦斯为主、辅助防突掘进、回采的效果;此方案在淮北矿区为首次采用,值得探讨。
《近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采影响研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中,保护层的设置与回采是确保矿井安全、高效生产的重要环节。
其中,保护层遗留煤柱的存在对被保护层的回采工作具有重要影响。
本文将就近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采的影响进行深入研究,分析其影响因素、作用机理及实际矿井的应用策略。
二、研究背景与意义煤炭资源作为我国的主要能源之一,其开采过程中的安全问题备受关注。
保护层的设置与回采是保障矿井安全的重要手段。
然而,在煤炭开采过程中,由于各种原因,保护层遗留煤柱的存在是不可避免的。
这些煤柱的存在对被保护层的回采工作具有重要影响,因此,研究保护层遗留煤柱的影响机制及其控制措施对于提高煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。
三、遗留煤柱对被保护层回采的影响因素及作用机理1. 影响因素保护层遗留煤柱的尺寸、形状、位置等因素都会对被保护层的回采产生影响。
此外,地质条件、采煤方法、支护方式等也会对遗留煤柱的稳定性和被保护层的回采造成影响。
2. 作用机理遗留煤柱的存在会改变被保护层的应力分布,导致被保护层的变形和破坏。
同时,遗留煤柱还可能成为瓦斯积聚的场所,增加了回采过程中的安全隐患。
此外,遗留煤柱还可能影响矿井的通风和排水系统,进一步加大了回采难度和安全隐患。
四、实际矿井的应用策略1. 合理设计保护层与被保护层的开采顺序和参数根据地质条件和采煤方法,合理设计保护层与被保护层的开采顺序和参数,以减小遗留煤柱对被保护层回采的影响。
同时,要充分考虑矿井的实际情况,确保设计的可行性和安全性。
2. 加强遗留煤柱的监测与治理采用先进的监测技术,实时监测遗留煤柱的稳定性和变化情况。
一旦发现异常情况,及时采取治理措施,确保矿井的安全生产。
同时,要加强对矿井内瓦斯等有害气体的监测与治理,防止瓦斯积聚引发事故。
3. 优化采煤方法和支护方式根据矿井实际情况,优化采煤方法和支护方式,以减小遗留煤柱对被保护层回采的影响。
四台矿极近距离煤层采空下开采技术煤矿采空区开采技术是指在煤层采空区域进行矿石开采的一种技术。
由于采煤导致的地表塌陷和矿山安全隐患问题,采空区开采技术应运而生。
其中,四台矿极近距离煤层采空下开采技术是一种常用的方法,通过对矿石层进行综放和支护,有效降低采空区域的地表塌陷和安全隐患。
四台矿极近距离煤层采空下开采技术的基本原理是通过强力支护和综合放顶技术,将采空区的上覆岩层保持相对稳定,在采煤过程中及时支护,防止地表塌陷。
具体操作包括以下几个步骤:首先,在采空区域进行喷射混凝土支护。
喷射混凝土支护是指在矿山地下利用喷射混凝土来对矿石层进行支护,提高矿井的稳定性。
喷射混凝土具有高强度、高硬度和耐久性等特点,能够有效地抵御采煤导致的地表塌陷和护巷支护体的压力。
其次,采用矿山综合放顶技术。
综合放顶技术是指在矿山下方开展矿石开采时,通过合理的道路布置和支护设计,在地表构筑稳定的顶板结构。
这样不仅能够保护地表安全,还能够提高采矿的效率和质量。
再次,在距离煤层较近的位置开展开采作业。
这是四台矿极近距离煤层采空下开采技术的特点之一,通过在距离煤层较近的位置进行开采,能够更有效地保持矿石层的稳定性,并且减少采煤对地表的影响。
最后,及时进行地表监测和支护修复工作。
在采煤过程中,需要不断进行地表和矿山支护体的监测,及时发现问题并进行修复。
这样可以保证采煤过程中地表不会发生塌陷和矿山安全隐患。
通过四台矿极近距离煤层采空下开采技术,可以最大限度地提高采煤的效率和质量,减少对地表的影响,保障矿山的安全。
然而,该技术也存在一些挑战和难点,如对技术人员的要求较高,需要有一定的经验和专业知识来实施和监测。
此外,靠近煤层采矿也增加了矿山的风险和隐患,需要加强安全管理和监测措施。
综上所述,四台矿极近距离煤层采空下开采技术是一种有效的矿山开采方法,能够在一定程度上减少地表塌陷和安全隐患。
然而,在实际应用中,需要综合考虑技术、经济和环境等因素,制定科学合理的开采方案,并加强监测和管理,以确保矿山的安全和可持续发展。
近距离煤层采空区下回采巷道合理位置的选择王玉怀;张志科;黄刚;尹义超【摘要】本文以东欢坨煤矿9煤层与12-1煤层近距离煤层开采为研究背景,采用理论分析和FLAC3D数值模拟方法,研究了回采巷道合理位置的选择问题.结果表明:通过理论计算9煤层开采后底板最大破坏深度达到26.6m,对部分12-1煤层开采造成一定影响;2322工作面回采巷道应布置在应力降低区,距9煤层煤柱边缘水平距离16m的采空区下,这样对巷道两帮位移及顶板位移影响相对较小.该矿2322工作面的回采实践证明了巷道布置的合理性.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2018(015)001【总页数】5页(P6-10)【关键词】采空区;近距离煤层;回采巷道;内错距【作者】王玉怀;张志科;黄刚;尹义超【作者单位】华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201【正文语种】中文【中图分类】TD3530 引言近距离煤层通常被认为煤层层间距很近,开采具有显著相互影响的煤层[1]。
由于上部煤层的开采引起围岩应力重新分布,不仅在回采空间周围的煤柱上造成应力集中,而且该应力会向底板深处传递,对下部煤层顶板的稳定性造成一定的影响,使得下部煤层回采巷道位置的合理布置成为一个难题[2-4]。
本文以东欢坨煤矿12-1煤层2322工作面回采巷道选择内错式布置方式为研究背景,采用理论分析及数值模拟的方法,分析研究不同内错距下巷道与上覆采空区围岩应力分布状态及巷道两帮、顶板位移情况,以此来确定近距离下部煤层回采巷道的合理位置。
1 工作面概况9煤层、12-1煤层为东欢坨煤矿南一采区主采煤层,为简单的单斜构造,倾角变化不大。
其中9煤层厚度0.05~3.6 m,平均煤厚2.7 m,煤层倾角20°~25°,平均22°,底板大部分为粉砂岩和中砂岩,少数部分为细砂岩;12-1煤层厚度为2~3.16 m,平均厚度2.5 m,倾角17°~27°,平均21°,顶板多为细砂岩、粉砂岩、粘土岩,煤层顶底板均属稳定岩层其煤系地层柱状图具体如图2所示。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
近距离煤层上、下层同时回采探讨正式版
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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40~60 m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1.3~1.6
K₂——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>2
3.2 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。
(1)顶板压力
P₂=P+ P₂=16.18~31.48
(2)工作面理论支护密度
n₁=P2max/( ?·c)=1.104
(3)工作面实际支护密度
n₂=N/(L₁·E)=2.22
(4)安全系数
n= n₁ /n₂=2.01>2
通过以上计算,上分层选择四排单体液压支柱支护顶板,下分层选用四排对柱支护顶板是能够满足支护要求的。
4 上下分层回采步距的确定
根据回采6~8路34
#上分层时,顶板周期来压步距为8~12m,采后30~40m,顶板趋于稳定,为避免上分层采后动压对下分层工作面造成影响,选择下分层工作面滞后上分层工作面40~60m进行回采。
5 掘送巷道及回采时存在的几个问题
(1)沿34
#下分层掘送大巷时,采用锚索支护顶板,当夹石小于0.3m时,顶板留不住,以34
#上分层顶板为大巷顶板,沿全层掘送,可能造成巷道中高达3.0m左右,给以后回采造成一定的困难。
(2)34
#上分层斜上、顺槽掘送时须单独由掘进队超前施工,并且回风流串联上、下分层工作面。
(3)工作面上巷(右8路34
#层大巷)由于是沿34
#上分层掘送,采34
#下分层时,须掘1~2m立眼与上巷贯通。
给上出口运料、运设备、行人、供电造成一定的困难。
(4)上分层回采后,采后动压可能给下分层顶板造成裂隙,给下分层回采带来困难。
(5)上分层回柱放顶的水渗入夹石裂隙,使下分层回采时有部分淋水。
(6)下分层回采时,应注意上分层顺槽煤壁的压力集中区,该压力直接作用在下分层大巷。
(7)下分层回采时,由于顶板压力大,采用四排对柱支护顶板,增加了劳动强度。
(8)由于右8路34层大巷外部是沿
34上分层掘送的,为此,回采时,上分层共作面上巷后路须留巷,以供下分层工作面回风用。
通过以上计算、分析,上、下分层同时回采,每一片盘将多回收10~15万t煤炭资源,避免了资源浪费;提高了巷道利用率,缓解接续。
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