上河煤矿采煤方法及开采参数研究

《上河煤矿采煤方法及开采参数研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上河煤矿采煤方法及幵采参数研究张彦军摘要：通过对上河煤矿已形成房柱式釆空区煤柱稳定性评价，得出煤柱稳定性不足，无法维持长期稳定的结论。根据矿井的煤层赋存条件、开采技术水平推荐采用条带刀柱式采煤法并建议将采高增大到6m;综合周边矿井的开采参数，建议将采宽增大至9m。通过数值模拟的手段对合理的煤柱留设宽度进行研宂，推荐最佳煤柱留设宽度为11m。关键词：采煤方法;FLAC3d;数值模拟;作者简介：张彦军（1972—），男，陕西榆林人，1994年毕业于陕西煤炭工业学校采煤专业，工程师，主要从事煤矿技术研宄工作。收稿日期：2017-03-20Studyofthecoalmi

2、ningmethodandminingparametersinShanghecoalmineZHANGYan-iunYushenCoalYushuwanCoalMineCo.，Ltd.Abstract：BythestabilityevaluationofthecoalpillarsformedbytheroomandpillarmininginShanghecoalmine,theconclusionthatthestabilityofcoalpillarsisnotenoughtomaintainthelong-termstabilityisreachedBas

3、edonthecoalseamoccurrenceconditionsandminingtechnologylevel,thestripminingmethodisrecommendedandtheminingheightcanbeincreasedto6m.Byanalyzingtheminingparametersofsurroundingcoalmines,theminingwidthcanbeincreasedto9in.Bymeansofnumericalsimulation,theoptimumcoalpillarwidthis11m.Keyword：

4、coalminingmethod;FLAC3D;numericalsimulation;Received：2017-03-200引言自2009年9月至2015年底，榆林市榆阳区共监测到矿震13次，震级2.广3.3级。据调查矿震多源于周边小型煤矿采空区遗留煤柱的大面积坍塌，其屮2015年共监测到6次，约占监测总次数的一半，为历年最多，不仅对地表含水层、地面生态环境造成极大的破坏，对井上下人员生命安全带来极大的威胁，而且使得采空区煤柱因起不到应有的支撑作用而大面积浪费，造成了无法弥补的损失。据调査，上河煤矿井田内已形成较大面积的采空区，发生过两次采空区大面积坍塌，总面

5、积达8650m。部分采空区顶板冒落较为严重，最大冒落高度达5m以上。矿井目前采用的幵采参数为多年生产经验的总结，缺少科学的指导，急需一套合理的开采参数，确保煤柱具有足够的强度和长期的稳定性，以避免后续开采区域发生煤柱大面积垮落，为矿井带来未知的安全隐患。1上河煤矿简介上河煤矿始建于1994年，设计生产能力0.3Mt/a,i前生产能力己提升至0.6Mt/a。井田东西长1990〜2260m,南北宽1230〜1360m,总面积2.977km。矿井地质储量25.12Mt,可釆储量13.22Mt。井W内地形较为平坦，相对高差不超过55m。矿井开采3煤层，煤层平均倾角约为0.

6、5°,埋深10（fl30in,平均为115m,厚度6.15〜6.57m,平均6.34m。矿井工作面采用传统长壁形式直接布置于大巷两侧，工作面巷道净宽约为5m，净高约为5.5m，两工作面间留设宽度为15m的保护煤柱。工作面内部采用房柱式釆煤法，每推进200m左右留设宽15m的隔离煤柱。由于矿井多釆用炮釆、炮掘工艺，因此，巷道、煤房煤壁参差不齐。实测某工作面采高为5.广5.6m（平均5.4m）,煤房宽度为4.7〜6.5m（平均5.8m），煤柱宽度为6.9〜8.3m（平均7.7m）,每间隔7.6〜10.6m（平均9.1m）掘进宽度为5.2~7.1m（平均5.9m）的联络

7、巷，实测采空区布置如图1所示。0102030405060图i上河煤矿某工作面煤柱实测图下载原图2煤柱稳定性评价2.1煤柱安全系数由极限强度理论可知当煤柱所受应力达到其抗压强度时，煤柱承载能力即失效，发生破坏。研究表明U1〗安全系数至少为1.5时，可以保证煤柱具有长期的稳定性，安全系数计算公式为：F(1)Pp式中:F一安全系数；Op_煤柱强度，MPa;pP—煤柱承受载荷，MPa。2.2煤柱强度的计算方法煤柱强度采用比涅乌斯基(Bieniawski)[2]公式进行计算，其公式为:av=ac(0.64+0.36a//i)11rc式中：（Jt一煤柱原位强度，MPa;a—煤

8、柱宽度，m