近距离煤层安全回采技术分析
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煤矿回采安全管理技术探讨随着我国经济的快速发展,煤矿回采技术正在日益成熟,成为提高矿山采选率和安全生产的重要手段。
然而,回采过程中存在一定的安全风险,如矿山塌方、瓦斯爆炸等事故,因此必须加强安全管理和技术措施,保障煤矿回采的顺利进行。
本文将重点探讨煤矿回采安全管理技术的应用与研究。
一、回采过程中的安全风险回采是矿山开采的重要环节,也是发生安全事故的高风险期。
现代煤矿的回采方式主要有长壁工作面回采、割顶回采、综采开采等。
这些回采方式的安全风险主要有以下几点:1. 矿山塌方事故:由于煤矿中煤层距离较近,矿柱后期对采出的煤层支持不足,导致煤层松散、失稳而引起塌方事故。
2. 瓦斯爆炸事故:煤炭在地下的形态是煤层,其中有一部分含有瓦斯,在开采过程中,由于瓦斯泄漏、积聚或受热点触发等因素,会引起瓦斯爆炸事故。
3. 溃层事故:部分煤矿含有较厚的夹层或互层,当开采过程中遇到溃层,煤柱失稳,导致局部坍塌,引起事故。
上述安全风险常常会成为煤矿回采过程中必须面对的挑战,因此必须引入先进的安全管理技术和措施。
二、煤矿回采安全管理技术的应用与研究1. 安全管理技术(1) 煤矿回采作业前的预测和评估:在煤矿回采前,要对矿区的地质构造、煤层性质、煤柱结构等进行预测和评估,确定煤层和煤柱的稳定性,制定恰当的回采方案和采掘工艺。
(2) 安全检查和监测:回采过程中,实时检查和监测工作面和采空区的地质变化、瓦斯浓度、温度等参数,及时发现安全隐患并采取措施,避免事故的发生。
(3) 矿山救援体系建设:针对突发事故,煤矿应建立完善的应急救援体系,制定应急预案,明确救援组织、人员和具体措施。
并加强设备维护和管理,确保应急救援设备的及时到位和有效使用。
2. 安全技术科研(1) 煤矿回采技术研究:煤矿回采技术的不断发展,为提高煤矿生产效益的同时,也应注重研究并改进回采技术,探索更为安全、高效的回采方案。
(2) 安全监测技术研究:煤矿回采中的安全监测技术,包括地下瓦斯浓度监测、采空区压力监测、煤柱变形监测等。
山区煤矿近距离煤层回采巷道布置方式及围岩控制技术研究摘要:本文以贵州某煤矿近距离开采为背景,根据极限平衡理论,分析了上部煤层开采后剩余煤柱下方底板主应力差的分布情况,下部煤层回采巷道的最佳布置位置在主应力差最小的“螺旋”中心,进而提出了巷道“高强度”围岩控制技术。
关键词:近距离煤层;主应力差;最佳位置1 引言煤炭是我国重要的能源和工业原料。
由于历史原因和采矿技术的限制,许多煤矿优先开采单一厚煤层。
随着煤炭资源在适当条件下的枯竭,一些煤矿已经开始开采近距离煤层。
由于相邻煤层之间的距离较短,开采后上部煤层会影响下部煤层的顶板完整性,上部煤层的剩余煤柱会导致底板应力集中,从而显著影响下部煤层的应力环境。
当煤层距离较近时,煤层群开采通常比单一煤层更复杂、更难开采。
因此,研究上部煤柱的集中应力是十分必要的,这对煤矿的安全生产具有重要意义。
近距离煤层开采的主要研究课题之一是确定下煤层巷道的合理布置位置。
目前,下部煤层巷道布置的主要形式有内部错位、外部错位或重叠布置。
由于内部错位布局用于在应力降低区域开挖巷道,一些学者将这种布局视为他们的首选。
然而,即使下煤层巷道位于应力降低区,现场实测围岩变形仍较严重。
研究表明,煤和岩体单元在不同方向上的应力相当不同,导致巷道周围岩石的应力不均匀。
因此,在确定下部煤层巷道的位置时,必须考虑围岩的应力均匀性。
2 工程概况贵州某煤矿主要开采11号和13号煤层,平均厚度分别为2.1m和6.2m。
两煤层构造简单,倾角为10°~13°,基本一致。
11号煤层的平均深度为223 m,两个煤层相距14 m。
这是一个典型的近距离煤层。
煤层顶底板岩性与巷道位置之间的相互关系如图1所示。
目前,1309工作面正在开采中。
1103和1105工作面已回采完毕,两个工作面之间留下一个宽度为15m的煤柱。
为确保采矿和开挖之间的连接,1311回风巷道提前开挖,1311回风巷道和1309运输巷道之间为25m宽的煤柱。
回采安全技术措施引言在矿井回采作业过程中,采取一系列安全技术措施来保障工人的生命安全和矿井的正常运行。
本文将介绍回采安全技术措施的背景、目的和实施要点。
背景矿井回采是指从矿井中开采出矿石、煤炭等矿产品的过程。
这一过程往往涉及到矿藏的开采、地质环境的改变和矿井巷道的延伸,具有一定的危险性。
为了保障工人的安全,需要采取一系列回采安全技术措施。
目的回采安全技术措施的主要目的是保障工人的生命安全和矿井的正常运行。
通过合理的安全技术措施,可以降低事故发生的概率,减少人员伤亡和财产损失。
技术措施工作面支护工作面支护是回采安全的基础。
合理安装和使用支护材料,确保工作面的稳定性和安全性。
目前常用的工作面支护材料有钢架、锚杆和锚网等。
工作面支护的具体要求包括: - 支护材料的选用要符合设计要求和规范。
- 支护材料要安装牢固,能够承受工作面的压力。
- 工作面支护要按照规范进行检查和维护,以确保其正常使用。
瓦斯抽采瓦斯是矿井回采中常见的一种有害气体,具有易燃、易爆的特点,对工人的生命安全构成严重威胁。
因此,瓦斯抽采是回采安全技术措施中非常重要的一项。
瓦斯抽采的具体要求包括: - 安装有效的瓦斯抽采设备,确保矿井内瓦斯浓度的控制在安全范围内。
- 定期检查和维护瓦斯抽采设备,确保其正常运行。
- 严格遵守瓦斯抽采的操作规程,确保操作人员的安全。
通风系统通风系统是矿井回采中提供新鲜空气、排除有害气体和维持矿井正常气候环境的重要设施。
回采安全技术措施中的通风系统要求包括: - 安装合理、完善的通风系统,保证矿井内空气流通和湿度适宜。
- 定期检查通风系统的运行情况,确保其正常工作。
- 对通风系统进行必要的维护和清洁,以保持其良好功能。
人员培训和安全意识回采安全技术措施的实施离不开人员培训和安全意识的提升。
在进行回采作业之前,应对工人进行相关技能培训,并加强对安全规章制度的宣传和教育。
工人应具备相关的知识和技能,能够正确使用安全设施和紧急避险措施。
2022年1月2022年第1期对于近距离煤层开采,当层间距非常小时,下煤层开采前的顶板将受到上部煤层开采损伤影响,其完整程度受到极大破坏,而且上煤层开采遗留的区段煤柱在下煤层及其顶板中形成复杂的应力场,给极近距离下煤层开采巷道布置及支护带来极大困难[1]。
倡源煤业公司110503工作面层间距离较小,且上部是9#煤层采空区,造成110503工作面两巷的支护难度增大。
为此,开展近距离采空区下110503运输顺槽锚网索支护技术研究,以确定巷道合理的支护方案,促进工作面巷道安全、高效和快速掘进。
1工程概况1.1110503工作面两巷布置方式110503工作面开采11#煤层,其处于上部9#煤层090504工作面采空区的下方。
基于地质构造形态和区域11#煤层赋存状态,110503工作面推进方向上呈转角布置,110503运输顺槽大部分巷道呈外错布置(外错8~36m ),中间一部分呈重叠布置,小部分呈内错布置。
1.2110503运输顺槽(一段)地质条件110503工作面所掘煤层为11#煤层,煤厚平均3.0m ,煤层产状走向216°~226°,倾角0°~12°,平均6°。
煤层顶底板特征如图1所示。
2110503运输顺槽围岩稳定性条件分析2.1巷道围岩情况由综合柱状图可知,11#煤层顶板存在0.40m 的泥岩伪顶,直接顶为3.20m 的细粒砂岩,直接顶至9#煤层间大部分为砂质泥岩和夹煤,11#煤层与9#煤层层间距离平均为12.5m 。
11#煤层直接顶属于细粒砂岩,相对于砂质泥岩来讲强度较高,整体性更好。
2.2110503运输顺槽稳定性影响数值模拟分析上煤层工作面回采对110503运输顺槽稳定性影响数值模拟分析如下。
2.2.1模型建立采用FLAC3D 5.0数值模拟程序模拟分析上煤层工作面回采对运输顺槽的影响及巷道开挖后围岩应力、塑性区的分布特征。
模型计算采用摩尔-库仑准则。
当代化工研究Modern Chemical R esearch 672019•10技术应用与研究近距离煤层下分层回采巷道支护技术探讨*任兆星(汾西矿业集团高阳煤矿山西032300)摘要:近距离煤层下分层回釆巷道支护技术在实际应用过程中,其根本目餉是为了保证该技术在应用时的作用和价值充分发挥出来,提高煤炭资源的整个开采率.在这一背景下,要尽可能结合实际情况,对与其相关时支护参数进行确定.本文针对近距离煤层下分层回采巷道支护技术的实际应用情况进行分析,为煤炭资源开采质量和效率提升提供有效保障.关键词:近距离;煤层下分层;回采巷道;支护技术中EB分类号:T文献标识码:ADiscussion on Support Technology of Sublevel Excavation Roadwayunder Close range Coal SeamRen Zhaoxing(Gaoyang Coal Mine ofFenxi Mining Group,Shanxi,032300)Abstract:In the practical application process,the basic purpose of t he support technology of t he sublevel excavation roadway under close range coal seam is to ensure that the role and value of t he technology are f iilly exerted in application,then improving the overall mining rate of c oal resources.Under this background,the supporting p arameters should be determined according to the actual situation as much as p ossible.This p aper analyzes the actual application of t he support technology f or the sublevel excavation roadway under close range coal seam,which p rovides an effective guarantee f or improving the quality and efficiency of c oal resource mining.Key words:close ranges sublevel under coal seam;excavation roadway;supporting technology在当前我国煤炭行业快速发展的背景下,由于人们对煤炭资源的整体需求量越来越高,所以在无形当中就会增加煤炭开釆企业的压力。
近距离煤层采空区下回采巷道的支护力学过程浅析摘要:通过分析回采巷道的支护力学过程,提出合理的支护工况,确定相应的支护参数,研究其支护的可靠性和支护效果,更有效地促进巷道掘进期间的安全生产。
关键词:回采巷道支护效果支护力学1 概述通过大型的有限差分程序flac3d来做模拟计算,目的是测试注浆锚杆+钢带+菱形网+底角锚管支护形式是否具备可靠性,检验其支护效果如何。
结果显示,对于93下05工作面上顺槽(该顺槽位于93上07工作面下部)来说,该支护形式的效果良好,具有可行性。
2 支护力学过程分析2.1 三维模型的建立93下05工作面上顺槽模型的基本构成是六面体单元,共划分69800个单元,75030个节点,计算范围为长×宽×高=55m×12m×30m。
该模型底部固定,侧面水平移动受到限制。
在锚杆的选择上,采用cable单元模拟锚杆。
不同的模拟锚杆所采用的模式不同。
普通左旋等强锚杆采用端锚模式,注浆锚杆为全锚模式;采用pile单元模拟底角锚管,充分利用其抗弯性能;工字钢双棚可以用beam 单元进行模拟;金属网可以用shell单元进行模拟,并且通过beamnode与shellnode之间的链接,在beam与shell之间建立接触关系。
用弹性支撑体来模拟采空区冒落矸石。
2.2 模拟计算结果分析2.2.1 位移场分布规律分析(如图2.3)由图2.3(a)、(b)可以看出,在用注浆锚杆+钢带+菱形网+底角锚管对上顺槽进行支护的情况下,巷道在掘进的过程中的整体控制较好,具体各项数据为:顶板最大下沉量为36mm,煤柱侧帮部有25mm位移,底板位移量最大为48mm,工作面侧帮部出现6mm位移。
针对非工作面侧及顶板的碎裂围岩,通过采取有效的加固措施,将围岩可能出现的变形限制在了可控范围内。
巷道因为上覆及邻近采空区及煤柱的影响出现位移,其变形在总体上是非对称性的,主要表现在两个方面:一是顶底板呈现出非对称性的垂直位移;另外,在位移量上,非工作面侧的帮部的位移要大于工作面侧的帮部的位移。
246江西化工2019年第4期近距离煤层安全回采技术分析
魏吉
(山西新元煤炭有限责任公司,山西寿阳045400)
摘要:近年来,随着煤炭行业的快速发展,煤炭开采率逐渐提升。
在这一生产过程中,改变井下巷道布置形式能够在一定程度上增加整个工作面长度,同时提升矿井的整体
生产能力,进而促进煤炭行业的发展。
基于此,本文结合已有研究现状分析了近距离煤层
综采工作面的安全回采技术的技术要点及优势,以期有效提高整个矿井的生产能力。
关键词:煤矿回采综采工作面安全
0引言
实际生产过程中,在回采时很容易出现片帮以及冒顶等事故。
而这些事故的出现在一定程度上会使整个工作面的安全生产遭到威胁。
基于此,为了进一步推进矿井相关工作的有效开展,应当对于近距离煤层综采工作面回采技术进行综合分析探究,从多个方面入手以提高其整体生产技术水平,从而实现整个矿井生产能力的提升。
1顶底板岩性分析
在井下开采过程中,煤层顶底板岩性在一定程度上决定了整体生产技术的发展。
因此,在研究顶底板岩性时应当综合考虑其对于后期煤矿开采的影响,从而提高整体整个矿井的生产效率。
一般情况下,煤层顶板岩石硬度较大且易于支护,而顶板很容易出现破碎等情况且岩体抗压能力较弱,会随着工作面的推进而出现滑落等现象,对相关工作造成严重威胁。
已有的顶板类型中,石英砂岩顶板的硬度较大,其主要以块状形式呈现,能够有效提升整个矿井的开采率,而炭质泥岩的硬度一般较低,这种情况的顶板会导致整个矿井的安全生产受到影响。
2应力影响分析
2.1工作面设计
2.1.1煤层采煤工作面的设计条件
在工作面的设计过程中,为了保证相关开采工作的有效推进,在设计工作面时应当综合考虑工作面顶底板围岩稳定程度,同时结合现场生产经验最终确定适合的来压步距⑴。
此外,当工作面推进到25m之后,应当采用强制放顶的形式控制顶板,能够保证采空区被有效填充,从而减少老顶压力对于顶板管理的影响,提升整个矿井开采率。
在矿井回采的过程中,回采区域两侧的压力能够被有效回放,这种情况下可以通过观察来压步距决定后续相关工作是否有效开展。
基于此,为减少工作面压力对于开采工作的影响,采区顶板应当随着采区位置变化而变化,从而促进顶板压力能够一直处于较为稳定的状态。
对于目标工作面切眼、顺槽的设计,应当根据煤层的特性以及顶底板稳定情况在煤层的上部进行设计,从而提高整体开采率。
根据巷道顶板支护以及相关锚杆支护理论,在进行巷道宽度设计时其轨道行的宽度应设计为3.5m,运输顺槽宽度设计为4.5m且巷道中采用锚杆进行相关的支护。
此外,在巷道的设计过程中,切眼的宽度一般为6m,长度为150m,这种情况下能够保证相关设计与顺槽参数一致,从而推进整个矿井的有效开采。
为了进一步推进开采,提高开采工作效率,应当加强对于工作面的顶底板支护,同时在顺槽以及切眼等部位采用综合机械化掘进,最终有效提高整个矿井的开采率。
2.2掘进期间矿压监测
综合分析目标矿井巷道顶底板情况,其顶板离层量较小且顶板冒落情况不严重。
基于此,在进行运输顺槽的设计时,可以将其位置布置在距离煤柱20m位置处,从而有效提升整个矿井开采的安全性。
此外,在矿井巷道开采期间可以采用离层仪观察巷道顶底板位移情况,同时采用油压枕及时监控巷道顶板压力变化,从而明确矿压变化情况,进而采取对应的防治措施以提高矿井的生产效率。
3顶板管理及矿压观察
在巷道掘进过程中,加强对于目标矿井顶底板的矿压监测以及顶板的安全管理能够帮助相关工作人员准确提出相对应的解决措施,从而促进相关工作的有序开展,进而提高整体的开采水平。
基于此,对于顶板的矿压观测可以从以下几个方面着手:关于开采区域内的顺槽,可以采用锚杆、锚索等支护方式,同时顺槽内的超前支护可以采用单体液压支柱保证其超前支护距离可达到30米。
通过对目标矿井矿压变化的连续
作者简介:魏吉(1992-),男,山西省阳泉市,助理工程师,研究方向:采矿工程
2019年8月近距离煤层安全回采技术分析247
观测,可以采用液压支架对其顶板进行管理,从而有效保证采空区顶板的稳定,通过填满采空区顶板使顶板达到稳定状态的时间明显缩短。
对于液压支架,可以在其生产过程中配备专用的光感应压力表以及监测系统,从而保证实现相关矿压工作的实时监测,能够使支架在生产过程中的初撑力大于35MPa,从而提升矿井整体生产技术水平。
4回釆压力显现分析
4.1采高、控顶距影响
在煤矿开采过程中,采高和控顶距是采煤空间大小的主要评判参数。
基于此,需要合理的控制煤矿的采高以及控顶距,从而保证井下工作面及巷道的大小、形状能够满足相关生产工作需求。
此外,要保证矿井巷道维护的区域在合理范围之内,因为支撑压力范围越大顶板的冒落情况也随之会变得越严重。
综上所述,在矿井生产过程中应当根据目标工作面上覆岩层额移动情况确定适合工作面生产实际的采高及控顶距,进而选择符合矿井生产实际的巷道参数,最终有效推进矿井相关工作的开展。
4.2推进速度影响
实际生产过程中,顶板下沉量会对整个工作面的推进速度产生不同程度的影响。
其中,当工作面的推进速度越快时,对应的巷道顶板下沉量也会越大。
4.3矿山压力显现特点
在近距离煤层的开采过程中,一般位于目标工作面上部的煤层已经被采空,这种情况下将会导致冒落带充满整个采空区。
同时,随着工作面的不断推进,顶板不断冒落,顶板的裂隙宽度也会不断增大,最终使工作面的正常生产受到影响。
5结语
通过对近距离煤层综采工作面回采技术的综合分析,研究发现,在回采过程中为了保证较高的生产效率,应当对于顶底板的压力变化情况充分掌握,从而保证相关回采技术的选用较为合理,进而促进井下生产工作的有效推展,最终提高整个矿井的生产效率。
参考文献
[1]彭海兵,李瑞群.近距离煤层综采面过上层煤柱矿
压规律及顶板控制研究[J].煤炭工程,2015,47
(8):84-87.。