残煤复采工作面覆岩特征探讨
复采残采煤层煤矿开采技术探讨

案例一:某矿区开采技术实践
矿区概况:地理位置、煤层赋存条件等 开采技术方案:选择合适的采煤方法、设备和技术参数 实践过程:开采流程、遇到的问题及解决方案 实践效果:开采效率、安全性能、经济效益等方面的评估
案例二:某矿区瓦斯治理实践
矿区概况:介绍矿区的地理位置、煤层赋存情况、瓦斯含量等基本信息。
瓦斯治理方案:详细阐述针对该矿区的瓦斯治理方案,包括瓦斯抽放、通 风系统优化等方面。
开采的矿井
适用于提高煤 炭资源回收率、 延长矿井服务
年限的矿井
复采残采煤层煤矿开采技术方 法
顶板管理方法
顶板分类:根据 岩石性质和稳定 性进行分类,确 定相应的管理方 法。
支护设计:根据 顶板分类结果, 进行有针对性的 支护设计,包括 支架类型、支护 密度和支护强度 等。
监测监控:采用 各种监测监控手 段,对顶板状态 进行实时监测, 及时发现异常情 况并采取相应措 施。
智能化开采:利用先进技术实现自动化、智能化开采,提高开采效率和 安全性。
绿色开采:注重环境保护和可持续发展,减少开采对环境的影响。
多元化开采:针对不同煤层和地质条件,采用多种开采技术和方法,提 高开采效果。 创新发展:加强技术研发和创新,推动复采残采煤层煤矿开采技术的不 断进步。
技术发展展望
智能化开采:利 用先进技术实现 自动化、智能化 开采,提高开采 效率和安全性。
绿色开采:注重 环境保护和资源 可持续利用,减 少开采过程中的 环境污染。
无人化开采:通 过遥控、自动化 等技术手段实现 无人化开采,降 低人工成本和安 全风险。
多元化开采:针 对不同煤层条件 和开采需求,采 用多种开采技术 和方法,提高开 采效果和资源利 用率。
技术推广价值及前景分析
第三章 回采工作面上覆岩层活动规律及其分析

老顶板横“O-X”型破断形式
§3 老顶初次破断时的极限跨距
一、梁式断裂时的极限跨距
极限跨距:老顶岩梁达到断裂时的跨距。(初次断 裂步距)
图3–9 岩梁上任意点的应力分析
求解过程:
M·y Jz
梁内任一点正应力为: M—该点所在断面的弯矩; y—该点离断面中性轴的距离; Jz—对中性轴的断面矩。
此假说认为工作面和采空区顶板可此假说认为工作面和采空区顶板可视为一端固定于煤壁前方岩体内另一端视为一端固定于煤壁前方岩体内另一端处于悬伸状态的梁悬臂梁弯曲下沉后处于悬伸状态的梁悬臂梁弯曲下沉后受到已垮落岩石的支撑当悬伸长度很大受到已垮落岩石的支撑当悬伸长度很大时发生有规律的周期性折断从而引起时发生有规律的周期性折断从而引起周期来压
二、悬臂梁假说 此假说认为,工作面和采空区顶板可 视为一端固定于煤壁前方岩体内,另一端 处于悬伸状态的梁,悬臂梁弯曲下沉后, 受到已垮落岩石的支撑,当悬伸长度很大 时,发生有规律的周期性折断,从而引起 周期来压。
三、铰接岩块假说
此假说认为,采场 上覆岩层分为垮落带 和裂隙带,二者的差 别在于,裂隙带岩块 间存在有规律的水平 挤压力的联系,从而 相互铰合而形成一条 多环节的铰链。
取梁单位宽度,则
任意点A:
1 Jz= bh3 (b=1) 12
= 12 ·M·y ,(y=h/2时, 最大 )
2 2 3 h 4y τxy= Qx 3 2 h 最大剪应力发生在矩形断面梁的中性轴上,
h
3
即y=0, ∴
3Qx (τxy)max= 2h
① 若根据固定梁计算:
M1 x E1 J1 E1 J1 M1 x E1 J1 ; E2 J 2 M 3 x E3 J 3 M n x En J n
厚煤层残煤复采采场围岩控制理论及其可采性评价研究

厚煤层残煤复采采场围岩控制理论及其可采性评价研究我国是煤炭生产和消费大国,在一次能源消费结构比例中,煤炭占60-70%的消费结构在相当长的一个阶段内不会改变。
我国又是一个富煤、贫油、少气的国家,煤炭资源占世界总储量的11%,但我国人均煤炭占有量不足世界平均占有量的一半,资源短缺将直接影响到我国社会和经济的发展。
因此,资源保护性高回收率的开发及利用是我国煤炭开发重要战略之一。
由于技术装备及工艺落后等原因,上个世纪九十年代之前我国很多矿区优质的、稀缺的厚层煤炭资源采用巷柱式、巷放式(高落式)、残柱式等开采方法,造成了煤炭资源的严重浪费。
随着采矿理论和采矿工艺的发展,这些未被有效利用的旧采残留煤炭资源即“残煤”的再次开发利用成为可能。
长壁综合机械化放顶煤采煤方法是厚煤层开采有效方法之一。
该方法经历几十年的发展与完善,其开采工艺、配套装备及安全技术措施等已趋于完善。
受旧采区内遗留的空区、空巷、冒顶区及煤柱的影响,长壁综放工艺应用于厚煤层残煤复采时,工作面围岩应力分布规律、围岩变形特征及顶板断裂结构与实体煤开采有明显的不同,围岩控制原则也有极大区别。
由此,本文在充分调研山西省厚煤层旧采情况的基础上,总结了旧采矿井开采损失现状及残煤复采类型,并以圣华煤业3101厚煤层残煤复采长壁综放工作面为工程背景,采用理论研究、数值模拟和相似模拟相结合的方法,对近水平厚煤层残煤复采放顶煤工作面采场的围岩应力分布及运动规律、顶板断裂特征及支架围岩关系等进行了系统研究,并对近水平厚煤层残煤复采可采性进行评价,建立了近水平残煤复采可采性综合评价体系。
主要研究内容及成果如下:(1)山西省旧采矿井的分布有两个特点:①煤质越优的区域旧采情况越严重;②埋藏深度越浅的煤层旧采情况越严重。
厚煤层旧采采煤方法主要包括巷柱式、巷放式和残柱式(以掘代采)采煤方法;依据旧采形成的残煤赋存特征,残煤复采分为纵跨煤柱型、横跨煤柱型、斜跨煤柱型和块段煤复采四种基本类型。
煤矿急倾斜特厚煤层残煤复采的探讨

03
残煤复采的难点与挑战
残煤复采的难点
煤层厚度大
急倾斜特厚煤层残煤复采的煤层 厚度较大,开采难度高,需要采
取特殊的技术和设备。
地质条件复杂
由于历史开采和地质变化的影响, 急倾斜特厚煤层的地质条件通常比 较复杂,开采过程中需要应对各种 地质灾害和安全隐患。
采空区处理困难
残煤复采需要处理大量的采空区, 如何有效地处理采空区是一个技术 难题,需要采取科学合理的技术手 段和安全措施。
制定煤矿安全生产和管理的行业标准,提高行业整体水平。
强化监管力度
加强政府对煤矿行业的监管力度,确保安全生产和环境保护的要求 得到落实。
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技术对比分析
传统开采技术具有简单、易操作等优点,但效率较低、 安全风险较高。
输标02入题
现代开采技术具有高效、安全、环保等优点,但设备 成本较高、技术难度较大。
01
03
充填开采和绿色开采是未来煤矿开采的发展方向,具 有广阔的应用前景和发展空间。
04
综采放顶煤开采是目前较为先进的开采技术之一,具 有高效、安全、低成本等优点,但需要合理选择采高 和放顶煤方式,以确保采煤效率和安全。
安全风险与挑战
瓦斯治理难度大
急倾斜特厚煤层残煤复采过程中, 瓦斯治理难度较大,需要采取有 效的瓦斯抽采和排放措施,确保
安全生产。
顶板管理难度高
由于煤层厚度大和地质条件复杂, 急倾斜特厚煤层残煤复采的顶板 管理难度较高,需要采取科学合 理的顶板控制措施和技术手段。
通风困难
由于煤层厚度大和地质条件复杂, 急倾斜特厚煤层残煤复采的通风 困难,需要采取有效的通风措施
和技术手段,确保安全生产。
探析复采残采煤层煤矿开采技术

探析复采残采煤层煤矿开采技术复采残采煤层煤矿是指在过去的采矿活动中没有完全开采的煤层或已经被废弃的煤层,通过现代化的采矿技术重新进行开采的煤矿。
这种煤矿的开采技术不同于传统的开采方法,需要采用新的技术手段和管理方法进行开采。
本文将为大家探析复采残采煤层煤矿开采技术。
一、煤层赋存状态复采残采煤层的赋存状态因地质条件不同而有所不同,主要包括水平、倾斜和立井气巷等不同的复采方式。
同时,煤层的赋存状态还对采矿方式和采煤工艺流程产生影响。
二、采矿技术1.综采技术综采技术是一种高效率、安全、环保的采煤方式,其优点包括无顶板、煤壁稳定、采高大、节能、减排、节约煤等。
复采残采煤层多采用综采技术进行开采,它可以减少支护和瓦斯等危害因素,提高采矿效率。
2.支承技术支承技术主要是为了防止地面塌陷、护理巷道和作业面,降低瓦斯危险等安全隐患。
复采残采煤层可以采用不同的支承方式,例如采用木塑复合材料、橡胶支柱等高科技支承材料进行支护,这样不仅能减少煤矸石、废弃物的排放量,还可以降低采煤能耗和采煤成本。
3.瓦斯抽采技术由于复采残采煤层中瓦斯压力比较高,而且煤体易自燃,因此需要采用先进的瓦斯抽采技术,从而减少瓦斯的渗入,保障采矿安全。
这种技术可以提高采煤效率、降低生产成本、保护生态环境等。
三、矿井管理复采残采煤层的开采还需要合理的矿井管理制度。
管理模式要适应复采残采煤层的特点,并考虑到煤矿安全、环保和经济效益等因素,保证煤矿的可持续利用和发展。
1.科技创新复采残采煤层是一种开发资源的有效方式,需要在开采技术和管理方面进行创新和发展。
应大力推广煤炭企业内部技术交流和评估等机制,促进科技创新与发展。
2.监督管理为避免采矿对环境的影响,政府需要加强对复采残采煤层的管理,制定可行的规定,从而保障采矿安全,避免对生态环境造成不良影响。
四、结论通过对复采残采煤层开采技术的探析,可以看出,这种采矿方式是一种比较有效的资源利用方式,尤其适合我国煤炭资源缺乏的情况。
探析复采残采煤层煤矿开采技术

探析复采残采煤层煤矿开采技术复采残采煤层开采技术是指对已经经过初次开采后残留煤炭进行再次开采的技术,是煤炭资源综合利用的一种重要方式。
在煤矿资源日益紧张的情况下,复采残采煤层开采技术已经成为提高煤炭资源利用率、延长矿井寿命、改善矿山环境的重要手段。
本文将对复采残采煤层开采技术进行深入探析,从地质条件分析、开采方法选择、安全环保等方面展开讨论。
一、地质条件分析1.煤层地质构造特点复采残采煤层的地质特点主要包括煤层倾角、煤层厚度、煤层赋存状态等。
倾角较大的煤层难度较大,需要选择适当的采煤机械设备,以保证安全高效开采。
厚度较薄的煤层需要采用细分采煤的方式,以降低煤层开采成本。
煤层赋存状态也决定了开采方法的选择,对于深埋煤层,需要通过井下开采的方式,而对于露天煤矿,则可以通过露天开采的方式进行复采残采。
煤矿地质条件往往是多变的,煤层的构造在不同地段可能会发生变化。
在进行复采残采煤层开采前,要通过地质勘探,全面了解煤层地质构造的变化规律,以避免开采过程中出现不可预测的地质灾害。
二、开采方法选择1.采用智能化开采装备随着科技的不断发展,现代矿山往往采用各种智能化设备,来提高开采效率、保障矿工安全。
在复采残采煤层开采中,也需要采用智能化开采装备,例如智能采煤机、智能掘进机等,以降低劳动强度、提高开采效率。
对于不同的煤层地质条件,需要选择不同的开采方法。
例如对于倾角较大的煤层,可以采用斜井开采的方式,而对于较薄的煤层,则需要采用细分采煤的方式,以提高采煤效率。
三、安全环保1.瓦斯抽放和防治措施在复采残采煤层过程中,随着煤炭开采面积的不断增大,地下瓦斯涌出量也会增加,因此需要加强瓦斯抽放,以保障矿工安全。
同时还需要配合瓦斯防治措施,进行瓦斯地质勘探,及时发现瓦斯赋存情况,做好安全预防措施。
2.矿井通风系统的优化在复采残采煤层开采过程中,需要对矿井通风系统进行优化,以保障矿工的工作环境。
通过合理设计通风系统,调整通风量,以避免出现煤尘积聚、瓦斯积聚等安全隐患。
厚煤层上分层巷柱开采区残煤复采工作面矿压特征的研究的开题报告
厚煤层上分层巷柱开采区残煤复采工作面矿压特征的研究的开题报告题目:厚煤层上分层巷柱开采区残煤复采工作面矿压特征的研究一、研究背景及意义我国煤炭资源丰富,煤炭作为我国主要能源之一,在国民经济发展中起着重要地位。
但是,我国煤炭采掘技术落后,很多煤矿井下存在较为严重的矿压问题。
尤其是近年来,随着煤矿资源的枯竭和采掘深度的增加,矿井矿压问题更加突出,严重制约了煤矿的安全高效生产。
因此,为了实现安全高效的煤矿采掘,矿压问题必须得到有效控制和治理。
残煤复采是解决煤矿矿压问题的关键措施之一。
残煤复采是指对矿井中未经有效采掘的残留煤进行再次开采。
由于残煤位于井下较深、采掘条件恶劣、煤层已部分改变等情况,残煤复采存在很多困难和挑战。
因而在残煤复采过程中,如何控制矿压,保证开采安全至关重要。
本研究将针对厚煤层上分层巷柱开采区残煤复采工作面的特点和复杂矿压环境,研究该工作面的矿压特征并探究如何控制矿压,为残煤复采提供技术支持和理论指导,具有重要的实践和理论意义。
二、研究内容和方法1. 矿井地质信息采集和分析采集残煤复采工作面区域的煤层地质和工程地质信息,包括煤层厚度、倾角、含矸量、煤岩结构和地质构造等信息,并对其进行分析和处理,制定合理的工作面支护和采掘方案。
2. 矿压监测与分析配置矿压监测设备对残煤复采工作面区域进行监测,采集矿压信息,并对其进行分析,了解矿压演化规律和特征,为后续研究提供数据支持。
3. 矿压数值模拟使用数值模拟软件建立工作面地质模型,结合实测数据对模型进行验证,模拟工作面开采过程中矿压演化规律,探究矿压的形成机理、空间分布特点和影响因素。
4. 矿压控制技术研究结合模拟结果和现场实际情况,探究在残煤复采过程中如何采取有效的支护措施和采掘技术,以控制矿压,并提出适应残煤复采工作面的矿压控制技术和理论方法。
三、预期研究成果1. 建立厚煤层上分层巷柱开采区残煤复采工作面矿压分析模型,并揭示矿压演化规律和特征。
探析复采残采煤层煤矿开采技术
探析复采残采煤层煤矿开采技术复采残采煤层煤矿开采技术是指对先前开采过的煤矿进行二次开采,通过利用残留的煤矿资源进行开采,提高煤矿的充填率和采煤率的一种技术。
在复采残采煤层煤矿开采中,逐步提高其残留煤层采出率,细化采场分区和堆垛方法,合理分析煤层厚度、倾角、存储量、岩性等因素,并采用先进的采煤设备和技术,提高煤矿开采效率、降低能耗和成本。
1.复采残采煤层的特点(1)资源重复利用:该煤矿曾经经过一次开采,但一部分煤未能采出,留存了下来。
通过复采残采煤层技术,可以对这些资源进行重复利用,提高煤矿的采出率。
(2)采煤困难度大:因为煤矿已经开采一次,残留的煤层很可能是厚度不均匀、位置难以确定、煤质不好等情况的煤层。
这意味着复采残采煤层需要更高的技术要求,包括经验、技术和设备的要求。
(3)附属品质差:复采残采煤层中存在多种附属品,如夹岩、夹泥、夹砂等。
这些附属品对采煤和选矿产生了很大的影响。
(4)经济效益高:复采残采煤层所需的成本相对较低,同时具有较高的经济效益。
因此,复采残采煤层是一种非常有价值的开采方式。
(1)加强采场分区:为了更好地利用残留的煤层,进行换向平稳、平缓作业,需要将采场划分为不同的区域,通过不同的堆垛方法进行开采。
(2)制定合理的采煤方法:根据不同的煤层条件,制定出适合的采煤方法,如顶板支护、液压支架等。
(3)选择适当的采煤机械:因为采煤机械的使用直接影响采煤效率和成本,因此需要选择最适合的采煤机械。
(4)合理配备设备:为了更好地适应煤层的开采,需要配备适当的设备,如输送设备、通风设备等,提高开采效率和安全性。
(5)开展科学的选矿处理:由于复采残采煤层中夹杂大量的夹岩、夹泥等杂质,因此选择科学的选矿处理方法非常重要。
(6)坚决执行安全规定:在复采残采煤层开采过程中,要切实执行安全规定,确保煤矿工作人员的人身安全。
(1)开展科学评估:在实施复采残采煤层技术之前,需要开展科学的评估,评估其可行性和经济性。
综采重复开采的覆岩破坏规律
综采重复开采的覆岩破坏规律
综采重复开采的覆岩破坏规律主要包括以下几个方面:
1. 层理破坏规律:覆岩由于地质构造和沉积环境等原因,会形成一定的层理结构,其物理力学性质存在一定差异。
在综采过程中,当矿石层受到采动影响时,沿层理面可能发生滑移破坏,导致矿石层片断化。
层理破坏一般以脆性断裂为主,破坏面呈平行或近平行状。
2. 石灰岩溶蚀破坏规律:在综采作业中,当覆岩中存在石灰岩等易溶解的岩石时,地下水可能会对其产生溶蚀作用,导致覆岩破坏。
石灰岩溶蚀破坏一般以溶孔、溶洞和溶缝等形式出现,破坏面呈不规则形状。
3. 煤与岩层相互作用破坏规律:综采作业中,矿石层与覆岩之间存在相互作用关系,煤与岩层的相互作用可能导致覆岩破碎和沉陷等现象。
比如煤层底部和覆岩之间的冲击、压力、剪切等作用可能导致覆岩的破坏和变形。
4. 动力破碎效应:综采作业中,机械设备的振动和敲击作用会引起覆岩的破碎和破坏。
特别是对于破碎易的覆岩岩石,其破碎面呈散乱分布,可根据破碎程度来判断覆岩的破坏情况。
综采重复开采的覆岩破坏规律受多种因素的影响,如地质条件、开采方法、煤层厚度和岩石性质等,因此具体规律可能因地而异。
在实际综采工程中,应根据具体情况采取相应的工程措施,以减少覆岩破坏对开采的影响。
《综采工作面场景及覆岩垮落的动态虚拟》
《综采工作面场景及覆岩垮落的动态虚拟》篇一综采工作面场景及覆岩垮落动态虚拟一、场景描绘在浩瀚的矿区中,综采工作面是煤炭开采的核心区域。
本文将详细描述这一场景及其上覆岩垮落的动态虚拟过程。
综采工作面是一个复杂而庞大的系统,充满了现代化的机械设备和辛勤工作的矿工。
首先,映入眼帘的是一排排高大的液压支架,它们像坚固的钢铁长城,为工作面提供了有力的支护。
支架之间,是繁忙的采煤机在来回穿梭,轰鸣声中,煤炭被源源不断地从地下采出。
工作面的环境虽然艰苦,但井然有序。
矿工们头戴矿灯,身着防护服,在各自的岗位上辛勤工作。
他们与现代化的机械设备共同构成了这个高效、安全的采煤系统。
二、覆岩垮落动态虚拟在综采工作面的上方,覆盖着厚重的岩层。
这些岩层在长期的地质作用和采煤活动的影响下,会逐渐出现裂缝和垮落。
下面,我们将通过虚拟技术来模拟这一过程。
1. 初始阶段:在虚拟环境中,我们可以看到坚实的岩层覆盖在工作面上方。
随着采煤活动的进行,岩层开始出现细微的裂缝。
2. 裂缝扩展阶段:随着采煤工作的持续进行,裂缝逐渐扩大,连成一片。
岩层开始出现松动,部分岩石开始掉落。
3. 垮落阶段:当裂缝扩展到一定程度,岩层会突然垮落。
这一过程在虚拟环境中表现得尤为真实,岩石大面积掉落,形成一定的空间。
4. 垮落后的影响:岩层垮落后,会对工作面的支护系统造成一定的影响。
液压支架需要承受更大的压力,但同时也会通过自动调整来保持工作面的稳定。
三、技术支撑与安全保障综采工作面的覆岩垮落动态虚拟过程需要强大的技术支撑。
现代计算机技术和虚拟现实技术为这一过程提供了可能。
通过建立精确的地质模型和采煤模型,我们可以实时模拟覆岩的垮落过程,为矿工和决策者提供有力的参考。
同时,为了保障矿工的安全,综采工作面配备了完善的安全设施和应急措施。
一旦发生意外情况,矿工可以迅速撤离,并得到及时的救援。
此外,现代化的机械设备和支护系统也为工作面的安全提供了有力保障。
四、总结综采工作面是煤炭开采的核心区域,其上覆岩的垮落是一个复杂而重要的过程。
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类型
碎裂结构 散体结构
3残煤复采工作面覆岩特征
根据残煤的存在形式不同,残煤与 围岩的相互作用主要分为以下三种:
1)整体性连接。煤层未按一次采全厚开采,因此 残煤与顶底板同性。复采残煤主要有边角煤柱和采 空区厚度煤两类,因此大多数老空区残煤与围岩是 整体性连接关系。 2)非整体性连接。煤层采全厚,与顶底板间只有 结合力。 3)塑性夹层性连接。煤层与顶底板间有塑性夹层。
2我国残煤赋存情况概述
2)煤柱 许多中小型矿井在在矿井开采中一般 都留设数十米至数百米的区段护巷煤柱、防 水煤柱、构造煤柱等,从位置上区分包括工 作面煤柱、采区煤柱、井筒煤柱、风化带煤 柱、工业广场煤柱和自然村庄煤柱等。这些 煤柱开采条件好,且滞压了非常可观的煤炭 资源。
2我国残煤赋存情况概述
残煤复采的重要意义
3残煤复采工作面覆岩特征
受采动破坏岩体结构类型
特征
岩层主要是被层面有规则地切割,变形破坏时 硬岩起控制作用,软岩层随硬运动物性特征 为法向非均质异范性体,切向似均质各向同性。 块裂层状结构 岩层被断裂裂隙切割成较大的结构体,块体间 相互咬合、挤压,物性特征为相对均质各向同 性体。 较完整层状结构 岩体被多组结构面切割,呈碎块、颗粒状,物 性特征为非均质各向异性体。
3残煤复采工作面覆岩特征
直接顶初次垮落前的离层分析
3残煤复采工作面覆岩特征
3残煤复采工作面覆岩特征
3残煤复采工作面覆岩特征
基本顶的初次来压步距
基本顶初次来压力学模型
3残煤复采工作面覆岩特征
3残煤复采工作面覆岩特征
老顶悬露达到极限跨距时,断裂形成 三铰拱式平衡,同时发生已破断的岩块回转 失稳,可能伴随滑落失稳,导致工作面顶板 急剧下沉[11]。这时,工作面支架受力普遍加 大,即基本顶的初次来压,此时工作面推进 的距离(一般从开切眼开始计算)即基本顶 初次来压步距。
2我国残煤赋存情况概述 残煤复采的重要意义
3残煤复采工作面覆岩特征
煤体与顶板特征
据关键层理论,采取垮落法管理采空 区时,采场上覆岩层按垂直方向由下向上可 依次分为垮落带、裂缝带和弯曲下沉带[11]。 “三带”的划分,在水平和缓倾斜煤层开采 时表现明显,有时由于采空区管理方法和岩 层性质等的不同,这三带不一定同时存在。 根据岩体结构控制论,岩体变形或破坏是由 岩体结构控制的[12]。据上覆岩层失稳破坏的 情况,采空区破裂岩石结构体有四种类型。
3残煤复采工作面覆岩特征
3残煤复采工作面覆岩特征
复采工作面顶板在采煤之前大多经过 采动破坏影响,经采动破坏冒落过的上覆岩 层胶结形成复采再生顶板。但由于采空区不 同的外部条件,有些采空区的水、压力等条 件无法使冒落的岩石胶结成再生顶板,因此 岩块成松散状。由此可以把残煤复采工作面 的顶板分为胶结顶板和散体顶板。
3残煤复采工作面覆岩特征
残煤复采工作面矿压分布规律
根据边角煤柱和采空区厚度煤复采的 工作面布置形式,残煤复采主要有完全采空 区型复采和跨煤柱型复采两种形式。 1)完全采空区复采工作面完全布置在 采空区下,且工作面范围内没有煤柱,其矿 压显现为复采面周期来压不明显,压力分布 不均匀,有局部压力集中,采场支架静载荷 增加,动载减小。
3残煤复采工作面覆岩特征
复采工作面顶板管理的主要理论
1)直接顶的初次垮落步距 复采开始后,随着工作面的推进,直 接顶悬露面积加大,到达一定跨距时将会垮 落。直接顶第一次大面积垮落称为直接顶初 次垮落,此时直接顶的跨距为初次垮落步距, 初次垮落步距的大小由直接顶岩层的强度、 分层厚度、直接顶内节理裂隙的发育程度所 决定,它是直接顶稳定性的一个综合指标, 也是决定充填步距的重要依据。
参考文献
[1]厉克.节能减排:煤企闯出新天地[J].中国煤炭工业,2013(7):7-8. [2]国家能源局.能源中长期发展规划纲要(2004~2020年). [3]崔丽琼.我国煤炭资源综合利用现状及对策思考[J].煤炭经济研 究,2013,33(8):46-47. [4]秦树国.论资源整合矿井优质资源复采工艺[J].山西科技,2011,26(6):1415. [5]魏完林,马海胜.复采是中小煤矿提高煤炭回收率的有效途径[J].科技情报 开发与经济, 2009,19(3):211-212. [6]吴正海等.残余煤安全复采技术研究与应用[J].矿业论坛,2010,27:348. [7]钱鸣高,许家林,缪协兴.煤矿绿色开采技术[J] .中国矿业大学学 报,2003,32(4):343-347. [8]钱鸣高,石平五,许家林.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版 社,2011. [9]龚建平.裂隙介质岩体中隧洞稳定性与荷载特征的研究[D].西南交通大 学,2012.
第一,残煤复采可充分利用原有生产系统。复采准备 时,可以直接利用原矿井的主要生产系统,如提升运 输、井上下供电、主排水通风系统等。各种井巷工程, 特别是开拓巷道,大部分进行简单维修改造后即可使 用,因此节省了大量人力物力及时间成本。 第二,残煤复采可充分利用闲置设备及材料。 第三,残煤复采可充分利用老工程技术人力资源。 第四,残煤复采能有效保护环境,节约煤炭资源。复采 残煤可以降低采空区残煤对大气、水的破坏,保护环境。 另外,复采可最大限度的回收煤炭资源,有利于煤炭资 源的保护。 第五,残煤复采有助于维持老矿井的生产经营,保障职 工生活。
2我国残煤赋存情况概述
综观整个矿业发展的形势,随着现代科 学技术的高速发展和现代工业生产的高速增长, 煤炭资源的开发利用规模和强度均达到了前所 未有的程度,部分矿井甚至面临无煤炭可采的 窘境。另一方面,许多老矿井在开采初期,受 到开采技术条件、管理水平、求进度重产量等 原因的限制,煤炭资源采出率较低,遗留下部 分资源,有些残煤储量甚至非常可观,具有较 高的开采价值[4]。
3残煤复采工作面覆岩特征
2)跨煤柱复采又分为横跨煤柱和纵 跨煤柱两种情况。
复采工作面的超前支承压力分布规律表现为: 在采空区下方,超前支承压力分布与下行开采 超前支承压力分布规律类似;而当超前支承压力影响 到煤柱区域时,由于受煤柱集中应力的影响,煤柱区 域内应力集中系数最大,并且支承压力分布不均匀, 中间大边缘小,影响范围也大于正常的下行开采;跨 煤柱复采工作面推进至煤柱下方中部时,工作面压力 最大,超过煤柱中部后工作面的压力逐渐降低,在工 作面经过煤柱下方的过程中,工作面内压力呈现出波 动性特征,即煤柱中部压力高,煤柱边缘压力小的特 征,应加强工作面过煤柱中部时的顶板管理。
2我国残煤赋存情况概述 残煤的存在形式
1)煤层 矿井在生产过程中,受市场行情或开采 技术条件等的限制,只采了主采煤层,却没有 采上下临近的薄煤层或局部可采煤层;或者在 开采中厚煤层时,限于管理水平、技术设备水 平、材料投入和安全监管等因素,只开采上中 分层而留下了底分层,或只开采中分层硬度较 高、煤质较好的部分,而留下了顶底分层的软 煤[7]。
在煤炭可采资源愈发匮乏的情况下,如果 能够充分利用现有技术条件开展残煤复采,将 是能够解决矿井可持续发展的有效途径,具有 很高经济价值与社会价值。与新建矿井相比, 开展复采可以利用现成的开采技术和条件,具 有明显的高效益和较低的开采成本等优势[5]。另 外,从维持衰老矿井生产经营、环境保护、资 源保护和社会稳定的角度,衰老矿井残煤复采 都有重要意义[6]。
残煤复采工作面 覆岩特征规律探讨
中国矿业大学 徐霏
1问题提出的背景
煤炭是我国最重要的基础能源,在我国一 次能源生产和消费构成中,煤炭占到七成以上[1]。 根据我国能源生产总量构成的基本状况,以及我 国能源“富煤、贫油、少气”的特点,在未来相 当长的一段时间内,我国将继续坚持以煤炭为主 体、电力为中心、油气和新能源全面发展的能源 战略[2]。我国是一个煤炭资源大国,目前已探明 煤炭资源总量约5.57万亿t,居世界第一,保有 资源量1.02万亿t,可采储量2040亿t,居世界第 二[3]。然而,我国煤炭储量虽然丰富,分布及开 采强度却十分不均衡,加上赋存条件复杂,开采 难度大,优质和就近利用煤炭资源明显减少。