基于FLAC-3D的成庄矿多煤层陷落柱防水煤柱留设研究

运用FLAC-3D模拟软件对成庄矿内贯穿3~#、9~#、15~#煤层的KDX74、JDX75、KDX76陷落柱的防水煤柱预留情况进行数值模拟。通过分别留设不同宽度的防水煤柱进行模拟实验发现,当3~#煤层防水煤柱留设20 m,9~#煤层防水煤柱留设30 m,开采15~#煤层时,当15~#煤防水煤柱为20 m时,3~#煤层采空区下方塑性破坏区域与陷落柱活化区域导通,表明15~#煤层的开采可能导致3~#煤层采空区底板突水,故15~#煤防水煤柱宽度不应小于30 m。     

成庄矿3~#煤层防水煤柱留设FLAC3D数值模拟研究

针对成庄矿3#煤层防水煤柱留设研究,结合以往研究成果和3#煤层底板实际情况,利用FLAC3D数值模拟软件采用库仑—摩尔力学模型建立三维模型,对3#煤层顶底板距岩溶陷落柱不同距离的塑性分析和垂直应力进行模拟。由于煤柱尺寸的减小,其煤柱内的垂直应力随之增大。模拟结果为3#煤层的防水煤柱留设宽度为40 m。防水煤柱的留设应保证煤柱本身或顶、底板隔水层厚度足以抵抗临近含水层的静水压力,同时应兼顾压煤量的经济合理性.其研究结果为成庄矿安全开采提供了安全保障。     

临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4^-2煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模式,进而提出防水煤柱的合理留设宽度。结果表明：当工作面临近库岸边坡时,库岸坡体先后出现向采空区侧倾倒转动和向水库方向滑移失稳的破坏模式;当坡面顶点产生反向水平位移且竖向位移急剧增加时,岸坡开始向水库方向滑移;当煤层顶底板孔隙水压力突变为0时,顶底板开始突水;取以上两种情况下较大煤柱宽度作为临界煤柱宽度,可以保证岸坡不出现失稳破坏且煤层顶底板不发生突水事故。在此基础上确定4^-2煤层防水煤柱宽度为109 m,工程实践证明该宽度可以保证安全开采。研究成果可为确定临近水库煤层开采的防水煤柱宽度提供理论支撑和实践依据。     

邹庄矿井F25逆断层保护煤柱合理留设研究

为研究大型逆断层保护煤柱留设问题,以邹庄矿井F_(25)逆断层为工程背景,对该断层切割煤层底板奥陶系灰岩可能导致87采区煤层回采过程中断层"活化"突水情况进行分析,利用FLAC3D软件对留设不同宽度煤柱下应力场、塑性破坏区、断层带附近岩体垂向应力变化及断层"活化"规律进行了研究。结果表明,随着留设煤柱宽度变小,采动应力穿越断层带,在上盘形成应力集中区,垂向应力的演化明显滞后于水平应力;当煤柱宽度减小到20 m时,煤层顶底板表现出不同应力演化特征,且塑性破坏区与断层带导通,从而导致煤层顶断层带先于煤层底断层带"活化",经分析得知邹庄矿井F_(25)逆断层保留煤柱为20 m较为合理,与该矿井实际生产吻合。本研究结果为分析类似工程背景下保护煤柱留设具有一定参考价值。     

开滦林西矿深部断层防水煤柱留设研究及应用

为解决开滦林西矿深部断层防水煤柱留设问题,通过分析深部突水机理及开采理论,采用断层勘查工程、水压致裂测试抗拉强度、断层防水煤柱留设计算及数值模拟,确定了7煤、8煤、9煤、11煤、12煤上盘、下盘的断层防水煤柱宽度。模拟结果表明断层上盘煤层开采时底板破坏区和应力区对断层煤柱影响比顶板对其影响大,上组煤开采对下层煤的煤柱留设有影响。     

断层上盘防水煤柱合理宽度研究

当前采用的断层防水煤柱设计方法,是将断层上盘防水煤柱沿宽度方向看作是均匀连续和各向同性的弹性体,没有考虑到矿山压力、构造应力和水压力对煤柱的破坏和影响作用,导致煤柱留设宽度缺乏科学性,增加了工作面突水威胁。为了合理设计断层煤柱宽度,本文分析了煤柱在不同作用力下的物性状态,在此基础上将煤柱从隔水功能上划分为矿压影响区、有效隔水区和断层影响区,并分别推导和确定这3个区域的宽度计算公式,修正了断层防水煤柱设计方法,为上盘断层防水煤柱设计提供了科学的参考依据。     

综放面沿空掘巷窄煤柱宽度及巷道支护参数研究

针对淮南新区13#煤层,应用FLAC软件模拟综放面沿空掘巷留设不同宽度煤柱时围岩位移量的大小,并结合"软"、"中硬偏软"两个具有代表性的煤巷进行的工业性试验,进一步总结出这类煤层综放面沿空掘巷时需留设的最佳煤柱宽度及特殊的支护手段,对这类巷道的锚杆支护技术有参考价值.     

条带开采煤柱合理宽度的确定方法

条带开采是"三下"开采中的一种重要采煤方法。合理条带煤柱宽度的留设不仅能提高煤炭采出率,而且能有效地保护地面设施。文中通过对煤体极限强度和煤柱屈服区宽度模型的分析,推导出条带煤柱合理宽度留设的计算公式,确定出了在煤层地质条件参数M,H和煤岩物理力学参数γ,φ,c,μ一定的条件下,条带采宽D是影响条带煤柱合理宽度留设的主要且可控参数,并运用于工程实践,取得了较好的效果。     

中厚煤层区段煤柱留设宽度理论确定

依据GB50218-94工程岩体质量级别及相应质量定性特征描述,综合考虑顶板完整程度和软硬程度,以及巷道位置、巷道与煤层尺寸等因素,从应用的角度出发将巷道围岩划分成6种组合类型,依据Mohr-Coulomb准则和Kastner方程,确定出了中厚煤层区段煤柱留设宽度的理论计算公式,并应用于东保卫煤矿三采区36#煤层回采巷道布置当中,收到了良好的技术与经济效果,该研究对确定区段煤柱合理留设宽度具有参考作用.     

特厚煤层大采高综放开采区段煤柱留设宽度研究

针对特厚煤层大采高综放开采区段煤柱合理留设的问题,以同发东周窑煤矿为工程背景,采用弹性力学极限平衡法求得煤柱合理的理论留设宽度为20.87～24.08 m,利用工程类比法得到该煤矿上区段采空区煤柱侧严重塑性破坏区宽度约为4 m.运用FLAC3D数值分析软件对四种煤柱留设方案下煤柱内部的垂直应力、塑性破坏特征及巷道围岩的变形量进行剖析,以确定该煤矿区段最合理的煤柱留设宽度.结果显示：窄煤柱受大采高综放开采的特厚煤层和下区段回采双向侧向支承压力叠加的影响容易失稳变形破碎.综合考虑,最终确定该煤矿区段煤柱合理留设宽度为24 m.     

马兰矿选煤厂原煤配煤分析

针对马兰矿选煤厂多煤种入洗、多产品规格的生产现状，根据3种原煤的浮沉实验资料，经过试算分析，按照等基元灰分入选、精煤产率最高的原则，确定了合理利用煤炭资源、最大限度提高产率的一套完整的配煤入洗方案。     

浅析洗煤厂的煤质管理

晋煤集团成庄矿洗煤厂从技术角度和管理角度对煤质进行管理。从5个方面探讨了煤质管理的措施。     

煤矸石及煤系高岭岩的利用

介绍了煤系高岭岩的概念、矿物组成及其化学成分,简述了煤系高岭岩的生产工艺和关键工序。     

连续采煤工作面掘进施工工艺探讨

在介绍寺河矿井基本概况、地质情况、连采设备和巷道布置及技术特征的基础上，阐述了连续采煤机及其配套设备的巷道施工工艺过程，针对一些影响生产、效率和安全的关键性问题进行了讨论，对建设高产高效的连采面工艺进行了探讨。     

增加配煤中低煤化度煤配比的研究

通过试验优化煤种配比与工艺方法，实现武汉钢铁(集团)公司现有配煤中增加10％以上的低煤化度煤，焦炭灰分降低0．1％以上，煤气产率提高约1％，提高化学产品的收率与产量，降低炼焦和炼铁的成本。     

山西忻州麻地沟煤业有限公司可采煤层的煤类探讨

通过对麻地沟矿可采煤层的煤类探讨,得出结论:该矿可采煤层是13号煤层,其浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)38.15%~43.02%,平均为39.73%;黏结指数(GR·1)6.87~27.65,平均为14.67;胶质层厚度(Y值)0~8.08 mm,平均为4.13 mm。由上述各煤层分类的各项指标,确定该井田13号煤为长焰煤(CY42)。     

确定混煤中单煤比例的方法

建立了一种新的在有重叠峰情况下确定混煤中单煤比例的方法:曲线剥离分峰法。该法按单煤正态分布曲线方程积分计算混煤比,操作简单,计算结果唯一,效果良好,适用于各种复杂情况。引入镜质组含量校正后,可以更准确地计算混煤比。建立单煤与混煤分布曲线方程的过程,可作为由一组实测数据确定多个待定参数的成功实例。     

燕龛选煤厂选煤工艺的确定

根据燕龛选煤厂入选9号、15号煤层原煤高灰、低水、中硫、低发热量,末原煤(-13 mm)灰分偏低,发热量大于20 929 k J/kg等特性,进行了工艺比较,确定其选煤工艺为:200 mm~13 mm级块煤采用重介浅槽排矸;13 mm~0 mm级末煤不分选;3 mm~0.2mm级粗煤泥采用弧形筛+煤泥离心机回收;0.2 mm~0 mm级细煤泥采用压滤机回收。     

优化采煤机参数提高原煤块率

根据采煤机截割机构与煤体相互作用的规律以及截齿的破煤机理,分析了采煤机截割参数和牵引参数对煤炭块率和块量的影响,并通过实践证明,优化采煤机参数是提高原煤块率的有效途径。     

M-COL工艺在东曲矿选煤厂的应用

根据M-COL选煤工艺在西山煤电集团东曲矿选煤厂的应用情况,介绍了表面改质机的构造及工作原理,分析了M-COL工艺的特点和实际使用中获得的经济效益。