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富水区煤柱留设数值模拟研究: 2024年; 为了确定富水区留设煤柱的宽度,文章采用二维有限差分的数值方法,以某矿区工程地质及水文地质条件为依据,建立数值模拟模型,分析了开采过程中的6个主要破坏阶段,确定了留设煤柱的宽度和最终开采布局。结果表明:根据覆岩破坏情况与第四系的关系,确定了近第四系煤柱的留设宽度150 m,进一步分析了不同工作面尺寸和区间煤柱宽度对覆岩破坏的影响;确定了工作面参数为:开采工作面80 m再设40 m区段煤柱;开采的过程中,覆岩的破坏以剪切破坏为主,而主要隔水层的破坏以拉破坏为主。; 范红斌; 关键词：煤柱留设数值模拟煤岩破坏

山阳煤矿区段煤柱留设宽度优化研究: 2024年; 区段煤柱的尺寸大小和稳定性不仅影响煤炭资源的采出率,还将影响到工作面上覆岩层支承压力的分布情况及巷道围岩稳定性。为解决山阳煤矿区段煤柱留设宽度依据不足这一问题,采用现场调研、理论分析、试验模拟、数值模拟及现场监测的研究方法,分析了1531工作面区段煤柱合理留设宽度及其稳定性。结果表明,理论计算得出煤柱的合理留设宽度应不小于14.21 m;1531工作面区段煤柱宽度从20 m减小至15 m的过程中,煤柱安全稳定,当区段煤柱减小至15 m时,煤柱两侧出现裂隙;当区段煤柱宽度减小至14 m时,煤柱应力增大至23.81 MPa,煤柱上方覆岩产生裂隙,煤柱有失稳的可能性,因此,试验确定的区段煤柱合理留设宽度为15 m;在13,15,17,20 m不同煤柱宽度条件下,煤柱的塑性区、垂直应力和垂直位移结果均表明区段煤柱宽度可优化至15 m。; 杨涛孙佳瑞张杰林海飞闫医慧何义峰张一铭孙建平; 关键词：区段煤柱煤柱宽度煤柱稳定性数值模拟

红树梁煤矿工作面煤柱留设研究: 2024年; 我国目前的煤矿地下巷道总长度已经超过四万公里,当中受到采动所影响的煤巷大约占百分之八十,大煤柱的留设让其煤矿的采出率减小、从而就会导致资源浪费,与此同时还将会对一些采空的侧巷道、采动影响是否剧烈的巷道,即便留设10—30m的煤柱还是很难保证巷道回采期间的正常运用,巷道从而出现变形、修复的频率也会随之增高,威胁着矿井的安全生产。沿空留巷技术优势显著,能够有效实现工作面安全高效生产,减少工作面煤炭资源损失,对缓解工作面接续紧张,推进企业绿色发展具有重要意义。本文对红树梁矿5号煤层实施沿空留巷技术和实施小煤柱留巷技术的可行性展开研究,同时揭示窄煤柱沿空掘巷与沿空留巷关键技术在红树梁矿的适用性,丰富沿空巷道围岩控制技术。; 李海波; 关键词：煤柱沿空留巷

基于极限平衡理论的陷落柱防水煤柱留设研究: 2024年; 为有效治理含水陷落柱的导水致灾现象,以平朔井工一矿4108工作面为背景,根据井下实际地质生产条件计算防水煤柱极限平衡宽度,从理论层面初步确定防水煤柱留设宽度,同时利用UDEC软件对不同宽度的煤柱塑性破坏进行数值模拟分析。模拟结果表明:当煤柱宽度达到40 m时,煤柱内的屈服区和周边裂隙带基本保持稳定,根据煤柱稳定性对弹性区宽度应大于14 m的要求,防水煤柱宽度应留设40 m;在煤柱宽度与弹性区宽度关系上,煤柱内弹性区的宽度随着煤柱宽度的增加而增加,当煤柱宽度大于40 m时,煤柱内屈服区与塑性区的宽度已基本稳定。4108工作面采用设计的绕过陷落柱方案,优化了绕过陷落柱工序,有效降低了煤炭资源的损失。; 邹光华杨健男; 关键词：防水煤柱数值模拟

山体下急倾斜煤层合理区段煤柱留设研究: 2024年; 针对山体地貌下急倾斜煤层区段煤柱失稳易导致煤柱群联动失稳,造成顶板大面积裂隙贯穿至地表发生山体滑坡等地质灾害问题,以西南逢春煤矿N2821工作面为工程背景,建立了山体下急倾斜煤层区段煤柱受力模型,分析了山体下急倾斜煤柱失稳必要条件与合理尺寸计算;综合利用Local Space-Viewer、ArcMap、Rhino3D软件对西南逢春煤矿地形等高线获取、处理、三维地貌网格生产,导入FLAC3D软件中建立三维山体地貌特征数值模型,研究山体下急倾斜煤层区段煤柱承载应力演化规律。理论分析得出:当煤层倾角大于煤柱上下表面摩擦系数之和的反正切值时,煤柱存在滑落失稳;N2821工作面合理煤柱尺寸为12 m。模拟结果得出:随工作面推进,采空区中部煤柱受应力叠加影响最大,煤柱围岩所受剪应力逐渐增大且向煤柱集中;煤柱虽受采动影响,发生塑性破坏导致承载应力降低,但仍有较好支承能力。现场监测数据分析与模拟结论相吻合,煤柱留设尺寸合理,研究成果对类似条件煤柱留设有一定的参考与借鉴意义。; 舒梅; 关键词：煤柱留设

小煤柱留设宽度理论研究——以山煤集团韩家洼煤矿22号煤层为例: 2024年; 研究过程以山煤集团韩家洼煤矿22号煤层为工程背景,介绍了小煤柱的基本特征及形成过程,运用岩土工程专业软件对其围岩屈服破坏特征、应力分布特征、煤柱位移分布特征进行数值模拟,同时分析了煤柱宽度对巷道稳定性的影响。数值模拟的结果显示,煤柱宽度不得低于5 m。最后基于围岩极限平衡原理推导出煤柱最小宽度为6 m。; 代世文; 关键词：小煤柱留设宽度数值模拟

义桥煤矿边界煤柱留设合理性研究: 2024年; 针对义桥煤矿边界煤柱留设宽度合理性问题,根据义桥煤矿3311工作面地质采矿资料,采用数值模拟和理论分析,研究3311工作面回采过程中边界煤柱承载应力分布演化规律。研究结果表明:3311工作面开采过程中,义桥煤矿3311工作面与唐阳煤矿431工作面采空区之间煤柱宽度为74~80 m,煤柱塑性区宽度为68 m,此时两矿之间煤柱塑性区未贯通。通过理论分析得到3311工作面边界煤柱平均应力为38.36 MPa。3311工作面边界煤柱宽度为74 m时,煤柱极限强度为91.26 MPa,煤柱的稳定性安全系数为2.38,大于1.5的临界值,煤柱承载性能良好。结合数值模拟和理论分析结果,义桥煤矿边界煤柱可以保持一定稳定性,煤柱留设合理。; 左常清刘亚楠田晓伟; 关键词：煤柱稳定性数值模拟应力场

杨柳煤矿小陈家断层活化及煤柱留设研究: 2024年; 含有断层的工作面开采极易引发断层活化,已经成为煤矿突水防治研究的热点问题之一。根据矿井及采区地质与水文地质条件,借助FLAC^(3D)数值模拟软件,建立三维地质模型。模拟分析了断层带内塑性区、应力以及滑移量随煤柱宽度的变化特征,留设了合理防水煤柱。结果表明:随着煤柱宽度的减小,断层带滑移量不断增加,采空区顶底板破坏区不断扩大,当工作面推进距离断层带30 m时,顶板破坏带与断层带导通,断层带发生活化,易引起突水事故。综合数值模拟和理论公式结果得出断层煤柱合理留设宽度不小于30 m。该研究成果为矿井安全生产及合理留设煤柱提供了参考依据。; 刘梦琪王来斌林征; 关键词：断层活化煤柱留设煤矿突水数值模拟

小煤柱留设方法探讨及发展趋势分析: 2024年; 煤矿开采过程中,留设区段煤柱的宽度不仅影响采煤的安全性,还会对采煤的经济效益产生影响。近年来,煤矿多采用沿空掘巷留设小煤柱综放开采技术,煤炭资源回收率显著提高。对区段煤柱应力分布规律、留设方法、存在的问题及其发展趋势等进行了探讨和分析。通过分析区段煤柱应力分布规律,提出区段煤柱的留设原则,建立力学理论模型,对小煤柱留设方法的适用性和稳定性进行分析,找出目前小煤柱护巷研究存在的问题并提出相应举措。在未来发展趋势上,小煤柱留设主要体现在优化设计技术、智能化技术应用、绿色煤矿建设和安全生产管理改革等方面。小煤柱的留设需要从实际情况和合理性出发,选择合适的留设方法,并应用新技术,提升小煤柱留设的整体效益。; 李硕森徐青云赵晓渝孙浩杰; 关键词：小煤柱应力分布力学模型

超长工作面开采下区段煤柱留设合理宽度分析: 2024年; 为确定超长工作面开采下区段煤柱合理留设宽度,分析超长工作面侧向支承压力在煤柱中的分布特征,利用数值模拟软件研究区段煤柱中的应力分布,并在现场区段煤柱不同深度中布置钻孔应力计,监测侧向支承压力的变化规律。结合巷道围岩稳定性综合监测分析,研究超长工作面采动影响下巷道围岩的变形破坏特征,进而优化支护参数,以保障超长工作面回采巷道的通畅与安全。研究结果表明,在11205工作面右端、11207工作面左端及其煤柱区域位置煤柱内部应力分布呈现出明显的3处应力集中,其煤柱位置的应力集中效应更为明显;增大煤柱宽度能够有效改善煤柱应力分布状态,但当煤柱宽度超过16 m后,应力变化不大。工作面开采后,11207工作面采空区顶板位移量明显增大,整体位移变为以煤柱为中心的扇形沉陷,说明煤柱对上覆岩层起到了支撑作用。根据数值计算结果,得出煤柱留设宽度在16 m煤柱较为合适;由煤柱顶底板破坏强度可知,留设16~20 m的煤柱较为合适。; 谢涛张毅白云虎李雨航; 关键词：超长工作面煤柱留设应力分布围岩稳定性

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