矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

岩石力学与工程学报 Vol.24 No.3

2005年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.

第24卷 第3期

赵家坝煤矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

李维光1

(1. 西南交通大学 土木工程学院

３．　四川省煤田地质局

张占海3

２．　四川师范大学 草堂校区

通过对赵家坝煤矿急倾斜煤层群开采方案的比较

确定了联合开采顺序

采有利于安全和提高经济效益

采矿工程

中图分类号

联合开采

合理错距

A 文章编号

通过理论分析生产实践证明联合开

采煤方法选择有参考意义

２

Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙSichuan Normal University

Chengdu　610072

China

China

Zhaojiaba coal mine is located in Wangchang county

the roadway layout of combined mining is selected. The mining procedure

and

reasonable malposition under different seams and different mining sections are studied by theoretical analysis

mining engineering

malposition

combined miningreasonable

然后应用相似材料模型试验和数值模拟计

算修正初步错距

确定合理错距条件的巷道布置

最终对类似

1 引 言

急倾斜煤层近距离煤层群联合开采是煤矿开采的难题之一

４］

2003–07–17

作者简介

E-mail

男

2003–09–28

赵家坝煤矿位于广旺矿务局井田东翼

走向长1 320 m

现为副教授主要从事地下工程

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

第24卷 第3期 李维光等. 赵家坝煤矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践 543

倾斜 +502 m水平至 +660 m水平范围内

自上而下依次为10#层

分层布置回采巷道

12#煤

满足运输

５０　ｍ）

联系11#

ÓÃСʯÃÅ

水一般

ú

·½°¸

方案2

12#煤层共用回采巷道

１５　ｍ）

3

¸÷²ãú·Ö²ã

方

煤层埋藏稳定

采区范围内11#煤层无大断层裂隙较发育l2#煤层有一条近于走向的逆断层(走向长为550 m

其他一些小断层虽错距较小文地质条件简单无水害威胁

²ã×ÔȼÇãÏò

#

倾角为50

ÔËÊä案5

12#煤层中集中布置单轨巷道

ÓÃбÑÛ(眼距15 m)

选择方案4为联合布置的最佳方案该方案将12#煤层作为主要的通风

11

#

11煤层为

范围内9#煤层已全部采完和12煤层

#

#

12煤层为

#

矿井11#

及小石门(间距50 m)与11#煤层联系

因l0煤层真厚度小

且9#煤层开采时已被严重破坏

#

待开采煤层只有11

行人通道

小巷与11#煤层联系又能提高施工进度

表1 煤层特征

Table 1 Characteristics of coal seam

煤层 煤层 倾角 名称 厚度/m /(

6 6 3 2

0.13 0.29 0.35 0.10

233–

薄层泥岩

2.2 联合开采的采煤方法

除了考虑巷道布置外

伪倾斜柔性掩护支架采煤法具有控制可

靠1.4

局的实践是成功的

根据11#

选用伪倾斜柔掩支架采煤法

2种采煤法推进方向与走向一

致

2者

¿¼ÂǶ¥°å¹ÜÀíÔÚ

操作容易

而俯伪斜走向长壁采煤法适用于采高在

Õâ2种采煤方法在广旺矿务

11#煤层应

及文旺矿务局

急倾斜近距离薄煤层群联合开采巷道布置及其矿

压显现研究

可供选择的方案有+660 m回风巷

512224采煤面

511224采煤面

相错联合开采

5种[5]

图1 煤层群联合开采巷道布置

Fig.1 Roadway layout of combined mining in steep inclined seam group

511222采煤面

512222采煤面

上行或下行顺序都

+620 m回风

75 m

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

544 岩石力学与工程学报 2005年

可能对临近煤层产生影响如图2所

示当煤层倾角α 大于底板岩层移动

角γ则下层煤回风巷可能受到破坏当煤层倾角α 大于煤层顶板岩层

移动角β则上层煤回风巷可能受

到破坏

下行顺序开采应满足的条件[5]为 Mh

sin(α+β)

sinβ

(2)

3 联合开采合理错距

3.1 同一区段上下采面错距

(1) 理论分析 根据层间距不同

层间距很小时层间距大于0.7

¿ÉʹÉÏ

Éϲãú²ÉÃ泬ǰϲã

úµÄ¾àÀ밴ͼ3确定

[5]

M为11#δ 为11#

Ó²ÑÒΪ

6075软岩为4555

粘土及砂为30

35

a为考虑到11#

Ò»

°ãΪ

15

b为上层11#煤层采面最大控顶距

３２　ｍ

当上

顶

板位移随着错距的减少而明显加大

顶板位移随着错距的加大而变化

可见

12#煤层错距在

25

200 11#

mm/100

s#

10

20

30 40 50 L/m

图4 上下采面开采时顶板下沉与错距的关系曲线

Fig.4 The relation curves of roof convergence and the

malposition between coal faces

从底板支承压力分布(图5)可见下采面错

距为30 m左右时底板支承压力较小

2

k1

L/m

７］　

研究所得12#煤层煤体垂直应力如图6所示

11#与12#煤层间合理错距为25 (4) 现场实践[8

ÏÂÇø¶Î¸´Óûú·çÏï¼È×÷ΪÉÏÇø¶Î²ÉÃæÔËÊä

ÏïÓÖ×÷ΪÏÂÇø¶Î»Ø·çÏï

¶ÔÏïµÀÖ§¼Ü±äÐÎÓëÔغɵÄÏÖ³¡Êµ

²âÇé¿öÈçͼ

7

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

第24卷 第3期 李维光等. 赵家坝煤矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践 545

2

11#煤层前方7

1

8 m

20

30 L/m 40

50 #40

12煤层前方 7

图6 煤体垂直应力集中系数k

d

40

12# 60

35

5

10 25 11#

20

10 15

12#

100mm /200

s300400

±äÐÎËÙ¶ÈÓë¾àÀëµÄ关系曲线

Fig.7 The relation curves of metal support deformation

and distance at flat roadway +620 m

¶¥²¿

Éϲà°ï ϲà°ï 5 15 11##12

Ͻ׶Π30 11#

图8 +620 m水平巷道金属支架载荷与距离的关系曲线 Fig.8 The relation curves of metal support load with the

distance at flat roadway +620 m

当同一区段采面错距25Ö§¼Ü±äÐÎËÙ

¶È½ÏС

ÏÂÇø¶Îú²ã¿ª²É¶Ô + 620 m水平巷道影响

在同一区段采面错距20

上

８５　ｍ时支架受力较小

两煤层开采错距从小到几米

当采面

错距20

Ö§¼Ü±äÐÎËٶȽÏС¿ÉÈÏΪͬһÇø¶ÎÉÏ

35 mÏÂÇø¶Î´í¾à 三维数值计算研究表明

垂直应力影响范围在前方30 m内及后方34 m内

下区段错距为53

现场实测研究表明

下区段错距50

ÏïµÀÖ§¼ÜÊÜÁ¦ºÍ±äÐνÏС

¿ÉÒÔΪÔÚÈ·±£

ÉÏ

ÔÚÓÐÀûÓÚ¿ó¾®Éú

²úϵͳ¹ÜÀíµÄ»ù´¡ÉÏϲÉÃæ´í¾à25

上

８５　ｍ为宜

缓解了水平接替矛盾

按85.56元/t计算

１０6元

少掘巷道910 m

¼ÛÖµ6.57

(4) 减少巷道维护工程量5 000 m

½ÚÔ¼×ʽð7.9

(5) 可保证相邻的局属磨岩矿同

时

保证了顶板支护的可靠性

底板

取得明显社会效益

不同采煤方法协调开采是安全

可

行的

下11#

ͬһ

Çø¶ÎÁ½²ãúÁªºÏ²¼ÖÃÐ-µ÷¿ª²ÉµÄºÏÀí´í¾àΪ

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

546 岩石力学与工程学报 2005年

25上８５　ｍ

Ѧ͢ºÓ

2001

225–229.(He Manchao

为类似条件下应用不同采煤方法协调开采以及

巷道布置与维护等提供了经验

[1]

陈炎光

中国矿业大学出版社

Ｘｕ　Ｙｏｎｇｑｉ．　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　

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１９９６．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ））　

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He Yongnian

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Ｌｉｕ　Ｔｉｎｇｃｈｅｎｇ．　Ｇｒｏｕｎｄ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　Ｓｔｒａｔａ　

Ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｍ］．　ＢｅｉｊｉｎｇＣｈｉｎｅｓｅ））

１９９９．（ｉｎ　

Mining and Technology Press

万方数据　

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

赵家坝煤矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

李维光， 张占海

李维光(西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;四川师范大学,草堂校区,四川,成都,610072)， 张占海(四川省煤田地质局,四川,成都,610072)

岩石力学与工程学报

CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING2005，24(3)2次

参考文献(10条)

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相似文献(9条)

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本文围绕急倾斜多煤层开采地表移动规律这个中心问题展开了研究，建立了实际观测数据处理系统、三维仿真模型；应用相似材料模拟试验研究、数值模拟研究；理想松散体模型和概率积分法随机介质理论对急倾斜多煤层开采基础理论问题的研究，研究了急倾斜多煤层开采地表移动规律及覆岩内部岩层的破坏规律，并以随机介质理论为基础，建立急倾斜煤多层开采理想松散体模型。 　　本文提出了更具有一般统计意义的采动覆岩与地表下沉概率密度新函数，以此为基础建立了急倾斜煤多层开采地表移动和变形的预计体系，为矿山开采地表移动和变形预计提供了新方法。

2.学位论文 陈国红 太平矿急倾斜破碎围岩巷道修复支护研究 2006

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6.学位论文 蒋东晖 急倾斜放顶煤开采岩层裂隙漏风致灾及防灭火技术研究 2007

本文在总结前人研究成果的基础上，通过调查分析现场资料、总结现场防灭火经验，并通过相似模拟和工程统计分析相结合的方法，针对乌鲁木齐矿区煤层漏风致灾成因及防治措施进行了深入研究。研究表明：乌鲁木齐矿区急倾斜综放工作面发火均集中在顶板侧煤层中，裂隙演化生成漏风供氧通道是顶板侧煤层发火的主要原因，并严重影响工作面的安全生产。工作面每次发火均不是本水平煤层自燃所致，而是在放煤过程中上部采空区高温煤或者明火，随放顶煤进入工作面，之后迅速发展使工作面发火，发火前没有明显征兆，一般情况下发火突然，火势发展较迅猛。堵塞漏风供氧通道是防止开采区煤层自燃发火及保证高产高效的有效手段之一。

7.学位论文 李报 急倾斜特厚煤层放顶煤开采围岩活动规律研究 1995

8.学位论文 郭国珍 急倾斜松软破碎围岩回采巷道底膨理论及防治的研究和实践 1995

矿急倾斜煤层群联合开采的工程实践

9.期刊论文 张戈.陈健.郭志强.ZHANG Ge.CHEN Jian.GUO Zhiqiang 急倾斜较薄特厚煤层巷柱-综采放顶煤开采技术 -煤矿现代化2009(4)

综合我国急倾斜煤层水平分层综采放顶煤和水平分段巷柱式放顶煤两种采煤方法的技术优点,提出在厚度10～20m的急倾斜煤层内使用"巷柱-综采放顶煤"开采技术.介绍了该采煤方法的巷道布置、通风系统、回采工艺,以及阶段高度确定、煤层弱化、防灭火等关键技术.

引证文献(2条)

1.严国超.胡耀青.宋选民.付玉平.刘中华.杨洋 极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论与物理模拟[期刊论文]-岩石力学与工程学报2009(3)

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本文链接：/Periodical_yslxygcxb200503030.aspx

下载时间：2009年12月3日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4bq4.html