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《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言煤炭开采作为我国的主要能源产业之一，对于促进经济发展具有举足轻重的地位。
然而，随着开采的深入进行，保护层的近距离开采所带来的安全问题愈发凸显。
其中，煤柱应力集中区成为矿井安全生产的重点研究对象。
新景矿作为典型的煤炭开采矿区，其近距离保护层开采后遗留的煤柱应力集中区问题尤为突出。
本文旨在研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，以期为矿井安全生产提供理论依据和实践指导。
二、研究背景及意义随着煤炭资源的不断开采，矿井生产逐渐向深部发展，近距离保护层的开采成为一种常见的开采方式。
然而，这种开采方式往往会导致煤柱应力集中区的形成，给矿井安全生产带来极大的隐患。
因此，研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防和控制矿井安全事故、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究以新景矿为研究对象，采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法，对近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析通过查阅相关文献和资料，了解煤炭开采过程中煤柱应力集中区的形成机理及影响因素，为后续研究提供理论依据。
2. 数值模拟利用有限元分析软件，建立新景矿煤炭开采的三维模型，模拟不同开采条件下的煤柱应力分布情况，确定应力集中区的位置和范围。
3. 现场实测在矿井现场进行实际测量，验证数值模拟结果的准确性，同时为后续的现场应用提供数据支持。
四、煤柱应力集中区的保护范围及保护效果1. 保护范围根据数值模拟和现场实测结果，确定新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的区域，以确保矿井生产安全。
2. 保护效果在确定保护范围的基础上，采取相应的安全措施和技术手段，如加强支护、优化开采顺序等，以降低煤柱应力集中区的风险。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产过程中所面临的挑战也日益增加。
新景矿作为重要的煤炭生产基地，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区问题显得尤为突出。
这一问题的存在不仅对矿井的安全生产构成威胁，同时也影响了煤炭资源的有效开采。
因此，对遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究，对于保障矿井安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
二、研究背景及意义新景矿作为煤炭资源的重要开采区域，其开采历史悠久，煤层分布复杂。
在近距离保护层开采过程中，由于煤柱的设置和采空区的形成，导致应力集中区的出现。
这一现象不仅加大了矿井安全生产的难度，还可能引发顶板冒落、煤与瓦斯突出等安全事故。
因此，研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于保障矿井安全生产、预防灾害事故的发生具有重要意义。
三、研究方法与内容本研究采用理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法，对新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析：根据煤层地质条件、采矿方法等因素，分析遗留煤柱应力集中区的形成机制及影响因素。
2. 数值模拟：利用数值模拟软件，建立新景矿开采模型，模拟采空区及遗留煤柱的应力分布情况，分析应力集中区的范围及程度。
3. 现场实践：结合现场实际开采情况，对数值模拟结果进行验证，并分析保护层开采过程中所采取的保护措施及其效果。
四、保护范围及保护效果分析1. 保护范围：根据数值模拟结果及现场实践情况，确定遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的采空区。
2. 保护措施：针对遗留煤柱应力集中区，采取合适的保护措施。
如加强支护、合理设置煤柱尺寸、采取预裂爆破等方法，以减小应力集中区的危害。
3. 保护效果：通过现场实践及数值模拟结果的对比分析，评估所采取的保护措施的效果。
如对顶板稳定性、煤炭资源回收率、安全系数等方面的影响进行分析。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产中面临的安全问题日益突出。
新景矿作为重要的煤炭产区，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中问题尤为突出。
为确保矿井安全生产，本文针对新景矿近距离保护层开采过程中遗留煤柱的应力集中区保护范围及保护效果进行研究，以期为矿井安全生产提供理论支持和技术指导。
二、研究背景与意义新景矿作为煤炭资源的重要产区，其开采过程中遗留煤柱的应力集中问题对矿井安全生产构成严重威胁。
研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防矿山压力灾害、确保矿工生命安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本文重点研究新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区的分布规律、影响因素及保护范围。
同时，对保护措施的实施效果进行评估，为矿井安全生产提供科学依据。
2. 研究方法（1）文献综述：收集整理国内外相关研究成果，分析遗留煤柱应力集中的形成机理及影响因素。
（2）现场调查：对新景矿开采现场进行实地调查，了解矿井地质条件、开采方式、煤柱尺寸等实际情况。
（3）数值模拟：利用数值模拟软件，对遗留煤柱的应力分布进行模拟分析，确定应力集中区的位置及范围。
（4）实验研究：通过实验室试验，对保护措施的实施效果进行评估。
（5）数据分析：对收集到的数据进行分析处理，总结规律，为矿井安全生产提供科学依据。
四、遗留煤柱应力集中区的保护范围通过数值模拟和现场调查，发现新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区主要分布在煤柱的边缘和中部。
为确保矿井安全生产，需对以下区域进行重点保护：1. 煤柱边缘区域：该区域受到较大的拉伸应力作用，易发生煤柱破坏和冒顶事故，需采取加固措施，提高煤柱的稳定性。
2. 煤柱中部区域：该区域受到较大的压缩应力作用，易发生底鼓和片帮事故，需采取合理开采顺序和支护措施，降低应力集中程度。
下保护层开采卸压保护范围及可行性分析魏建平1，李鹏1，王登科1，李波2（1．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作4540002．中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）摘要：基于有限差分计算方法，对李雅庄矿下保护层开采进行数值模拟分析，得出下保护层开采时被保护层应力分布、变形规律及卸压保护范围等，同时借助模拟结果，运用有效隔水层突水系数法对下保护层突水危险性区域进行划分，并对保护层开采可行性进行分析判断。
结果表明，下保护层开采后卸压保护层角为50ʎ左右，下保护层开采不可行。
关键词：保护层开采；保护范围；突水；可行性中图分类号：TD745文献标志码：A文章编号：1003－496X（2012）10－0158－03Analysis of Pressure－relief Protective Range and Feasibility of Under－protecting Coal Stratum MiningWEI Jian－ping1，LI Peng1，WANG Deng－ke1，LI Bo2（1．School of Safety Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo454000，China；2．School of Resources and Safety Engineering，China University of Mining and Technology，Beijing100083，China）Abstract：Based on finite difference method，the numerical simulation analysis on under－protecting coal stratum in Liyazhuang mine is carried out，the stress distribution，deformation laws and pressure－relief protective range of protected coal seam are achieved．Mean-while，according to the simulation results，using water inrush coefficient method of effective waterproof layer to divide water inrush risky area of under－protecting coal stratum，the feasibility of protective coal seam mining is analyzed and judged．The results show that the under－protecting coal stratum is not feasible when the pressure－relief protective angle reaches up to about50ʎafter mining under－protecting coal seam．Key words：protective layer mining；protection range；water inrush；feasibility《煤矿安全规程》［1］规定：“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层防治突出措施”。
保护层开采的保护范围和效果的研究高 祥(淮南矿业集团公司鑫山公司,安徽淮南232052)摘 要:通过对保护层开采的保护范围和效果的考察和分析,确定保护层开采的意义,以指导安全生产。
关键词:煤层;保护层;考察;范围;效果中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2004)09-0062-020 前言急倾斜煤层保护层的顶板垮落有特殊性,因而考察其保护范围及其效果有重要意义。
通过对保护层开采的科学研究,可以更好地指导安全生产。
1 保护层工作面概况谢李二井62采区的保护层开采方式是以上保护层开采方式为主。
作为突出煤层B8的上保护层的6222B9工作面,煤层倾角为64~89 ,平均73 ,属于急倾斜煤层。
根据地质构造确定该保护层的开采范围为倾斜上方以东二石门相接的-489m巷道为界,倾斜下方以东二石门相接的-559m巷道为界,东边以断层为界,西边以东二石门的岩石下山的煤柱线为界。
工作面参数为工作面走向长190m,倾斜长71m,煤层厚度为1 4~2 2m,倾角64~89 ,平均73 。
开采范围内,工作面煤层赋存相对稳定,地质构造简单,但由于煤层倾角太大,采用伪斜30 放炮落煤回采工艺, 型柔性掩护支架支护。
2 被保护层工作面概况62采区的被保护层煤层B8煤层工作面,根据原煤炭工业部防治煤与瓦斯突出细则!和62采区的保护层与被保护层工作面的巷道布置关系,在倾斜方向上,62采区的B9煤层开采后,经计算得出,对B8煤层的上部卸压角为96 ,下部卸压角为80 ,卸压范围覆盖62采区的整个B8煤层部分。
因此B8煤层的开采范围在倾斜方向上定为-489~-559m之间。
在走向方向上,按上保护层考虑,其卸压角为45 ,故在被保护的B8煤层中,西部的保护边界要比B9煤层的开切眼向东缩进12m左右,东部的保护边界要比B9煤层的停采线向西缩进12m左右。
根据B9煤层的保护范围,被保护的B8煤层工作面参数确定为:工作面走向长165m,倾斜长71m,煤层厚度为8 0~10 0m,倾角64~89 ,平均73 。
其回采工艺和支护方式与B9煤层相同。
3 保护层开采保护效果及范围考察依据根据防治煤与瓦斯突出细则!的规定∀矿井首次开采保护层时,必须进行保护效果及范围的实际考察,并不断积累、补充和完善资料,以尽快得出确定本矿保护层有效作用范围的参数#。
尽管谢李二井以往已经进行过保护层开采试验,但对于保护层的保护范围考察尚未进行过。
按上述规定,决定对62采区的保护效果及范围进行实际考察,考察结果对淮南矿区急倾斜煤层保护层开采具有重要的参考价值。
4 考察内容及考察技术方案4 1 考察内容(1)6222B9煤层工作面始采线煤柱对保护层(B8煤层)沿走向的保护范围(保护角)。
(2)6222B9煤层工作面下侧煤柱对保护层(B8煤层)沿倾斜方向的保护范围(保护角)。
(3)6222B8煤层工作面开采及卸压瓦斯抽放,引起保护层(B8煤层)瓦斯压力、煤层瓦斯含量、钻孔瓦斯流量、煤层变形和透气性等参数的变化。
(4)6222B9煤层工作面开采对保护层(B8煤层)卸压瓦斯的影响。
4 2 考察技术方案4 2 1 考察巷道的布置要对B9煤层开采后B8煤层内发生的变化进行考察,必须向B8煤层打钻,布置相应的仪器和设备,定期进行观测。
这些工作不能与考察期间的生产相冲突。
根据62采区目前的巷道布置情况,必须掘进一条专门的考察巷道。
这条巷道设计布置在位于B8煤层下的B6煤层内。
这种布置的优点将量化后的指标输入计算机进行正规化处理和相似系数计算后,再经过平方法求传递闭包,最后得到一个148∃148模糊矩阵。
采用不同的显著水平 ,可得到不同的分类结果。
通过 不同的取值,最终选择 =0 9885时的分类结果。
=0 9885时,分为5类:%类,包括114个单元,&类包括11个单元,∋类包括3个单元,(类包括19个单元,)类只有1个单元。
从聚类结果看,有以下特点:%类单元,隔水层较薄,水压较高,地质构造复杂;&类单元,隔水层较厚,水压较低,地质构造简单;∋类单元,隔水层很薄,水压较低,地质构造简单;(类单元,隔水层较厚,水压较高,地质构造简单:)类单元特点类似于&类,归并于&类。
3 结论运用模糊聚类分析方法将矿区10煤底板突水危险性作如下分区:突水危险性最大区域,含114个单元,占矿区面积的77%;突水危险性中等区域,含22个单元,占矿区面积的14 9%;安全区,含12个单元,占矿区面积的8 1%。
这一分类结果较好地反映了影响底板突水的因素,对10煤开采和防治水措施的制定具有一定的指导意义。
Estimating outbursting water of coal floor10bymisty-clustering analysis methodYU Yong-yang,LI Zhong-kai(Haizi Coal M i ne,Huaibei M ining lndustry Group Comp,235147,China)Abstract:According to the characteristics of geology and hydrology geology of Linhuan mine field,using mi sty mathematics method to study the relation of variable,and selecting three factors,as clustering quota,such as pressure of aquifer,thickness of block layer and geological structure ard to establish mis ty alike relation etc,and compartmen talizing area accordi ng to the risk of coal floor10,which has a guide significance for mine mining and preventing water dizasterKey words:misty-clustering;variable;puring water收稿日期:2004-06-09;修订日期:2004-07-05作者简介:高祥(1965-),男,助理工程师,1987年毕业于抚顺煤校通风与安全专业,现任淮南矿业集团鑫山公司三号井井长。
串联通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术幸小斌,叶云超,汪多斌(四川省广元市荣山煤矿,四川广元628019)摘 要:以荣山煤矿喻家碥矿井1433,1434工作面为例,探讨串联通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术。
研究结果表明:治理采空区上隅角瓦斯的有效措施有二种方式,即增加漏风汇和减少采空区漏风;前者可采用上隅角瓦斯抽放,后者则采用充填消除法或密闭消除法。
其中,充填消除法或密闭消除法配合上隅角瓦斯抽放的效果更好。
关键词:采空区;漏风;密闭;上隅角中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2004)09-0063-030 前言在高瓦斯矿井中,串联工作面采空区上隅角不仅容易积聚瓦斯,而且采空区内的瓦斯容易通过上隅角漏入回风巷,引起回风巷风流中瓦斯超限,严重制约着回采工作面产量的提高,并对安全生产构成了严重威胁。
因此,如何有效地处理串联通风工作面采空区上隅角积聚瓦斯,对回采工作面的安全生产和单产的提高有十分重要的作用。
现以四川省荣山煤矿喻家碥矿井1433,1434串联工作面为例,探讨串联通风工作面采空区上隅角瓦斯处理技术。
1 串联通风工作面采空区瓦斯涌出及其治理原则采空区一般是由采空区内遗煤,上、下邻近层有瓦斯解吸和流动的固体煤岩,以及空隙所组成的空间区域。
该区域是B9煤层开采引起的扰动对该巷道影响较小,同时B9煤层开采引起的岩体破裂是先影响B8煤层,再影响钻孔,有利完整记录B8煤层内发生的变化。
4 2 2 走向保护范围的考察62采区B8煤层走向保护边界的考察在东二石门的岩石下山保护煤柱线处进行。
共布置3个瓦斯压力测定的考察钻孔,设计开孔位置在B6煤层考察巷道中。
考虑到打钻和测定透气性系数的需要,走向保护范围的考察钻孔倾角设计为22 左右,这时钻孔与B8煤层垂直相交。
4 2 3 倾斜保护范围的考察由于被保护层工作面上邻的区段已经回采,测定工作面上部保护边界没有实际意义,因此本考察只设计了工作面下部保护边界的考察。
同样布置3个瓦斯压力测定的考察钻孔,向下倾斜,其倾斜角分别为-5 5 ,-29 5 ,-42 。
4 2 4 保护层开采及卸压瓦斯抽放的影响考察在被保护范围内通过测定B8煤层的瓦斯压力、透气性系数、煤层相对变形和钻孔有效抽放半径,考察保护层开采及卸压瓦斯抽放的影响。
共布置2个测压孔,2个变形孔和2个瓦斯流量孔,这些孔均垂直于被考察的B8煤层,且要求穿越B8煤层,进入顶板内1 0m。
4 25 考察钻孔的要求本次考察方案共设计了13个考察钻孔,其中11个测压孔和2个变形孔,这是考察工作必须达到的钻孔数量。
因此在钻孔施工、封孔、测量仪表的安装和观测过程中,必须精心施工,妥善保护,防止钻孔损坏。
5 考察参数测定方法5 1 钻孔瓦斯自然涌出量测定钻孔瓦斯自然涌出量是计算煤层透气性系数的主要参数,也是衡量保护层开采的卸压程度,以及卸压瓦斯抽放的重要指标。
它可以在测压孔中测定,也可在抽放钻孔中测定。
当B8煤层受到保护层开采影响之后,煤层变性增加,透气性明显增大,预计此时钻孔瓦斯自然涌出量将达到0 1~ 1 0m3/min,建议采用孔板流量计法进行测量。
5 2 煤层瓦斯压力测定在测压钻孔封孔工作结束后接好压力表开始瓦斯压力测定,钻孔内瓦斯压力逐渐升高,待压力稳定后测定的值即为煤层原始瓦斯压力。
保护层开采后,由于卸压和瓦斯抽放等综合作用,将导致一定范围内瓦斯压力的下降。
瓦斯压力下降到一定值以后,可通过孔口排气孔将瓦斯压力卸掉,然后测定瓦斯流量,用于计算煤层透气性系数。
为了减少钻孔内瓦斯压力的平衡时间,尽快测出煤层原始瓦斯压力,可采用向钻孔内注氮气的方法。
5 3 煤层顶底板相对变形测定用深部基点法测定煤层顶底板相对变形。
变形钻孔施工时要求钻孔进入煤层顶板1 0m。
5 4 瓦斯抽放量测定瓦斯抽放量测定采用孔板流量计法进行测定。
瓦斯抽放系统孔板流量计安装在钻场瓦斯管和抽放巷瓦斯管路的末端,用以测定各钻场和整个瓦斯抽放巷的瓦斯抽放量。
每个钻场布置一个孔板流量计,抽放巷瓦斯管路末端布置一个孔板流量计。
测定孔板两端的压差可采用倾斜水柱计,测定抽放管路中的抽放负压可采用水银计,测定抽放管路中的瓦斯浓度可采用高浓度瓦斯检定器。
