近距离煤层上、下层同时回采探讨
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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。
近距离煤层开采技术经验交流材料篇一:近距离煤层开采技术经验交流材料20XX年元月份生产技术例会纪要元月18日上午,7月19日下午,杨荣明副总经理在公司十一楼会议室组织召开了7月份搬家倒面例会,生产管理部、机电管理部、总调度室、设备管理中心、维修中心、物供中心、生产服务中心、大柳塔矿、补连塔矿、榆家梁煤矿、乌兰木伦矿、石圪台矿、锦界煤矿、布尔台矿、柳塔矿、万利一矿、寸二矿、唐公沟矿等单位相关人员参加了会议。
会议对20XX年8月份各矿井搬家倒面作业计划进行了认真研究和讨论,现就20XX年8月份相关矿井综采工作面推进度、矿务工程准备和搬家倒面工作做如下安排,请生产服务中心、相关矿井和部门严格遵照执行。
一、搬家倒面工作相关事宜要求1、为提高会议质量,缩短会议时间,要求机电管理部要在会议前组织设备管理中心、维修中心、物供中心等单位召开专题会议,落实近期安装综采工作面配套设备的到货时间、维修进度及出厂时间,保证工作面按计划准确安装。
2、目前各矿井基本能够按照标准要求施工回撤通道锚索,但仍然存在个别锚索施工不规范的问题,生产服务中心要根据锚索支护情况合理进行垛式支架支护,确保锚索不被垛式支架压坏从而失去支护效果。
3、对于寸草塔二矿22111-2面安装1.4米电滚筒问题,由机电管理部负责追查落实并报相关领导。
4、针对维修中心提出近期维修中心支架立柱维修量大,不能满足支架维修需求,建议将部分立柱外委修复问题,由机电管理部、设备管理中心根据设备配套情况,拿出立柱外委修复计划,报公司确定。
5、对于大柳塔矿22101面上供电线路铁塔加固和补连塔矿12404面上养殖场搬迁问题,由公共关系部加快与地方协调力度,尽快落实,保证工作面正常推采。
6、关于大柳塔矿22614工作面部分液压支架出现串液、漏液等问题,设备管理中心要到现场进行调研,根据实际情况拿出解决方案,并尽快组织落实,保证矿井的安全生产。
7、针对目前个别矿井皮带基础坑深度不够、坑内杂物多、施工尺寸不标准问题,要求各矿井要严格按照生产管理部下发的搬家倒面矿务工程标准施工,保证施工质量。
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。
近距离煤层同采工作面合理布置方式及错距研究作者:姚鹏飞来源:《山西能源学院学报》2019年第02期目前在许多矿区,均赋存有近距离煤层或煤层群。
近距离煤层间距较小,其中一层或多层煤的开采对相邻煤层影响较大。
在相邻煤层工作面回采过程中,容易出现剧烈矿压显现情况,巷道稳定性差。
为了减弱近距离煤层同采时的矿压显现情况,选择合理的工作面位置具有重要的意义。
研究人员对近距离煤层开采进行了大量的研究,在工作面布置方法、巷道支护措施等方面获得了许多的研究成果。
近距离煤层多采用下行开采方式,上、下工作面需错开一定距离,保证下层煤巷道围岩处于低应力水平,有利于工作面的回采,但由于煤层条件不同,所需合理错距也有着较大差异。
本文以山西某矿地质条件为基础,对近距离煤层同采工作面的布置方式及合理错距进行了研究,研究结果可为其他相似条件矿区提供一定的指导作用。
1 矿井概况山西某矿开采煤层分别为9号、10号煤层,9号煤层平均厚度1.2m,倾斜角度为4°,10号煤层平均厚度为4.3m,倾斜角度为6°,两煤层间距平均为5.4m,层间岩层岩性主要为砂质泥岩为主。
9号位于10号煤层上方,埋深平均为300m。
9号煤层与10号煤层工作面采用同采开采方式,由于两层煤层间距较小,上层9号煤的开采必定会在顶板局部形成应力集中效应,导致下层煤开采应力水平过大,因此下层10号煤工作面布置需避开高应力区。
2 上层煤开采对底板的破坏分析近距离煤层多采用下行开采方式,这是因为工作面开采对顶板的破坏程度要大于对底板的破坏程度。
上层煤开采过后,会在周围岩体产生支承压力,当压力大于底板岩体的承载能力时,岩体将发生破坏,形成塑性破坏区。
图1为工作面开采后底板的破坏分析模型图。
9号煤层工作面采高为1.2m,工作面开采在底板的应力集中系数取为2.9,煤层内摩擦角为27°,埋深平均为300m,容重取为24kN/m3,将各参数带入上述公式中,可以得到工作面对底板的塑性区破坏长度为3.9m,在底板的最大破坏深度为9.1m,对煤壁处底板的水平破坏长度为7.5m,采空区后方的破坏长度为25.6m。
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近距离煤层上、下层同时
回采探讨
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文件编号:KG-AO-1062-64 近距离煤层上、下层同时回采探讨
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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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