矿山开采对生态环境的影响评价

根据邵新煤矿的地质采矿条件,按照概率积分法和<建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程>预测矿山开采造成的地表移动变形和导水裂隙带高度.预测结果表明,邵新煤矿西北区多煤层重复开采后斜率i=1.273～26.498 mm/m,曲率k=0.006×10-3～1.081×10-3 m-1,水平变形ε=0.729～15.183 mm/m;东南区多煤层重复开采后斜率i=1.273～22.473 mm/m,曲率k=0.006×10-3～1.011×10-3 m-1,水平变形ε=0.729～12.878 mm/m;冒落带高度为3.118～3.274 m,导水裂隙带高度为18.76～20.91 m.受深部煤层采动的影响,矿山开采后地面建筑物破坏等级为I～IV级,结构处理为简单维修～大修;受近距离煤层采动的影响,K21煤层露头线2侧附近居民建筑破坏等级可能达到IV级,结构处理为大修.导水裂隙带最高达到K21煤层以上19.27 m,花石水库出露地层为侏罗系中统下沙溪庙组(J2x),矿井开采不会导致水库漏失,但会对须家河组第2段T3xj2、第4段T3xj4裂隙含水层地下水产生疏降作用.煤矿开采会导致邵新煤矿采空区内煤层浅部坡耕地出现细小地裂缝,但不会改变农业生产的基本格局.     

考虑煤岩体成拱效应的工作面区段煤柱合理尺寸研究

为研究综采工作面面间煤柱留设宽度及加固范围,以陕西铜川玉华煤矿一采区为工程背景,首先建立采空区上覆岩土体自重荷载向煤柱传递的传力拱模型,通过求解传力拱模型,对采空区上覆岩土体荷载向煤柱的传递机理进行分析研究。再结合极限平衡理论与刚塑性理论,给出煤柱最小留设宽度与煤帮加固范围计算式。进一步对传力拱影响范围的各参数进行分析,结果表明:当开采宽度小于临界值,煤柱留设宽度随工作面埋深、工作面倾向长度增大而增大,随顶板材料黏聚力、内摩擦角的增大而减小;开采宽度超过临界值时,作用在煤柱上的荷载发生绕流现象。最后根据研究结果进行工程验证,巷道表面位移观测结果说明所设计的煤柱尺寸合理可靠。研究结果对类似开采条件下的区段煤柱宽度确定具有参考意义。     

复合动力灾害条件下孤岛工作面区段煤柱宽度留设研究

孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,受开采和地质等因素的影响在开采过程中面临冲击地压、煤与瓦斯突出、自燃发火以及采空区突水等复合动力灾害。留设合理宽度的区段煤柱是确保工作面安全开采的关键,以陕西某矿特厚煤层孤岛工作面开采为工程案例,通过分析工作面覆岩空间结构,理论计算了工作面应力分布;采用应力动态监测等方法确定了该工作采空区侧向覆岩运动,并综合考虑冲击地压灾害防治、次生灾害控制以及巷道支护等因素,确定了该工作面区段煤柱的合理宽度为5~7 m。     

突出技术进步——新《煤矿安全规程》井工煤矿编开采章解读

正2016年2月25日,国家安全监管总局局长杨焕宁签署第87号总局令,颁布了新修订的《煤矿安全规程》(以下简称新《规程》),自2016年10月1日起施行。开采章是新《规程》的重要章节,在原《规程》中,开采章是第二编的第一章,分8个小节,共有条款85条;按照新《规程》修订框架建议,开采章在新《规程》中成为第二编的第三章,分6个小节;本次修订条款共涉及原《规程》内容52条。《规程》修订过程2013年12月26日,根据国家煤矿安监局的工作部署,新《规程》井工煤矿编开采章编写组技术专家基本确定,修订工作正式启动。     

村庄下倾斜煤层条带开采方法研究

针对我国"三下"(建筑物下、水体下、铁路下)压煤条带开采的实际情况,根据国内外有关条带开采的实践经验和技术要求,采用极限强度理论和压力拱理论对村庄下倾斜煤层条带开采进行了分开采深度设计,计算得出了条带开采的采出宽度和保留宽度;应用条带开采地表移动参数的模糊优化理论对概率积分法预计参数进行了选取,按照不同的开采深度,对村庄范围内的地表移动和变形值进行预计;根据预计的结果,对计算得出的条带开采尺寸进行检验和优化。研究表明,村庄下分采深条带开采尺寸设计和分采深地表沉陷预计,不仅可以提高地下煤炭资源的采出率,实现村庄在不搬迁情况下安全开采,也可最大限度地减小地下开采对地表建筑物的损害。     

村庄下条带开采留设煤柱充填回采安全性研究

为探究充填回采条带留设煤柱的安全可行性,首先,提出条带开采留设煤柱充填回采方案,通过理论计算充填体荷载及强度,分析充填体的稳定性;其次,根据条带开采后岩层移动情况确定预计参数,采用概率积分法计算充填回采后地表移动与变形,结合建筑物损坏等级评定标准,分析地表建筑受损情况,验证充填回采条带煤柱的适用性;最后,以佛店村庄下充填回采条带煤柱为实例进行分析。结果表明:条带充填体荷载22. 3 MPa,充填体强度31. 3 MPa,充填体安全系数1. 41,可使地表保持长期稳定。采用充填回采方案可将地表移动变形控制在Ⅱ级变形范围内,使地表建筑的正常使用不受影响。     

残采面的通风方法与安全管理探讨

《煤矿安全规程》第五十条规定:采煤工作面必须保持至少两个畅通的安全出口,一个通进风巷,一个通回风巷。开采三角煤、残留煤柱,不能保持2个安全出口时,必须制订安全措施,报企业主要负责人审批。由于地质构造复杂,煤层赋存极不稳定,呈断断续续状,造成福建煤矿采煤工作面在生产布局上普遍难以达到规程规定的严格意义上的两个出口生产方式。于是,以规程规定的“开采三角煤、     

宜兴煤矿安全经济护巷煤柱宽度的研究确定

为节省资源,留最窄护巷煤柱,在借用FLAC3D模拟软件掌握不同护巷煤柱宽度下巷道围岩应力应变后,结合模拟的结果和实验室试验新材料GRT-201加固后的煤岩体强度指标,最终确定煤柱留设宽度为2m,较正常煤柱宽度留设减小了20多米.现场操作后巷道的变形率控制在5％以内,大大降低留设煤柱宽度的同时保证了工作面的正常接替和安全回采.     

孤岛工作面窄煤柱留设宽度的研究

以王村煤矿13503工作面为工程背景,用理论计算、FLAC数值模拟和井下工程试验相结合的方法,研究了不同煤柱宽度对沿空留巷煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,确定了13503孤岛工作面留设窄煤柱的可行性,提出在内应力场中留小煤柱的掘巷方式较为理想,掘进时不会引起支承压力和煤体力学状态的明显变化,窄煤柱留设宽度在10～12 m时,巷道的变形量较小且处于低应力区,为此类条件的煤矿提供参考。     

让纸上规章成为行为准则

正新《煤矿安全规程》(简称《规程》)将于2016年10月1日起实施。《规程》在煤矿安全生产领域居于主体规章地位,是基础性、综合性的技术规范。这次《规程》修订,突出以人为本、生命至上的理念,强化安全生产红线意识和底线思维,系统总结了近年来发生的各类煤矿事故教训,删除或修订了部分已不适应当前的条款,进一步明确提高了新形势下保护矿工生命安全、保障煤矿安全生产的基本要求。新《规程》与《安全生产法》《职业病防治法》《安全生产许可证条例》等法律法规相衔接,与国家安全监管总局先后颁布的专业规章及制修订的200多部煤炭行业标准相衔接,进一步明确了什么必须干、什么不能干:提高了准入门槛,进一步严格了办矿标准;严格控制新建、改扩建矿井开采强度;严格矿井通风要求;     

特厚煤层沿空掘巷合理留设小煤柱的试验研究

为减少煤柱损失量,改善巷道维护现状和提高煤炭回采率,以庞庞塔煤矿10#特厚煤层为工程背景,采用理论计算、FLAC3D数值模拟和现场观测方法对该矿特厚煤层综放沿空掘巷留设的小煤柱宽度进行了研究。计算表明:小煤柱合理留设宽度为7.7～9 m。以小煤柱理论计算为基础,结合工作面端头侧的应力与煤柱侧向支承压力分布特征,提出了4种小煤柱留宽方案,通过数值模拟对比分析不同留宽煤柱在掘巷和回采阶段的围岩应力和受载变形情况,最终得出小煤柱合理留宽为9 m。工程实践表明:按9 m留设区段煤柱,并采用合理支护设计,巷道顶底板及两帮变形量较小,煤柱稳定性良好,留宽方案满足生产使用要求。     

远距离重叠煤柱作用下的强矿压显现作用机制:以大同矿区多煤层开采为例

为研究大同矿区特厚煤层采出空间大和远距离侏罗系煤层群重叠煤柱共同作用下的强矿压显现机制,采用通用离散元程序(UDEC)数值模拟方法,分析重叠煤柱作用下的工作面采动应力规律。应用高精度微震监测技术,得到侏罗系煤层群开采影响下的综放工作面覆岩运动与矿压显现的关系。研究表明,工作面回采至侏罗系煤柱对应区域时,工作面超前支承压力比在非煤柱区域提高了25%~33%;侏罗系煤柱重叠区域,在"煤柱-覆岩联动"和"煤柱-采动应力耦合"共同作用下,工作面矿压显现更为强烈;在临近采空区和侏罗系覆岩共同作用下,沿空巷道矿压显现强烈。工作面开采扰动、临近采空区覆岩运动和侏罗系重叠煤柱的耦合作用,是石炭系综放工作面矿压显现剧烈的根本原因。用提出的基于地面钻孔压裂重叠煤柱弱化的强矿压显现顶板控制技术,可削弱重叠煤柱对工作面开采的影响,减轻特厚煤层综放开采采场矿压的显现强度。     

国家安全生产监督管理总局修改《煤矿安全规程》的决定

国家安全生产监督管理总局对《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)的第六十八条和第一百五十八条进行了修改,并于2007年1月1日起施行。修改后的《规程》将第六十八条细化了放顶煤开采的技术措施,并新增了关于开采技术和设施的严禁条款,下面所列为修改后的条款:采用放顶煤开采时,必须遵守下列规定: (一)矿井第一次采用放顶煤开采,或在煤层(瓦斯)赋存条件变化较大的区域采用放顶煤开采时,必须根据顶板、煤层、瓦斯、自然发火、水文地质、煤尘爆炸性、冲击地压等地质特征和灾害危险性编制开采设计,开采设计应当经专家论证或委托具有相关资质单位评价后报请集团公司或者县级以上煤炭管理部门审批,并报煤矿安全监察机构备案。(二)针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点,必须对防瓦斯、防火、防尘、防水、采放煤工艺、顶板支护、初采和工作面收尾等制定安全技术措施。     

薄基岩巷采矸石充填围岩变形特征的数值模拟

巷采矸石充填开采是"三下"开采中控制覆岩移动变形和地表沉陷的有效方法之一。矸石充填开采既可以避免造成污染,又能够置换"三下"压煤、提高煤炭资源回收率,还可缓解部分副井提升压力,具有重要的理论意义和应用价值。为了确定厚表土层薄基岩下巷采矸石充填开采方案,采用数值模拟方法研究厚表土层薄基岩下充填开采地表沉陷特征及围岩变形机理。结果表明:在煤柱中布置宽5.0m,高5.8m的矸石充填巷,巷间煤柱宽10m的方案是可行的。通过数值模拟验证了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱技术的可行性,巷式充填采煤方式能有效控制上覆岩层移动,此种采煤方法为"三下"难采煤层提供了一种有效途径。     

地下开采对地面设施的影响及安全保护措施

本文主要阐述了某矿区由于无序开采形成了多处采空区,这些采空区分布在矿区的不同深度;部分采空区将会危及附近的铁路,造成铁路地基塌陷,破坏铁路设施,甚至造成人员伤亡.针对这种情况,本文提出了具体的铁路保护措施,一是充填铁路附近的采空区;二是留设铁路保安矿柱.     

关于修改《煤矿安全规程》第六十八条和第一百五十八条的决定

《关于修改〈煤矿安全规程〉第六十八条和第一百五十八条的决定》已经2006年9月26日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2007年1月1日起施行。局长李毅中2006年10月25日一、将《煤矿安全规程》(原国家安全生产监督管理局〈国家煤矿安全监察局〉令第16号,以下简称《规程》)第六十八条规定的:“采用放顶煤采煤法开采时,必须遵守下列规定:(一)必须根据煤层地质特征编制放顶煤开采设计。(二)工作面必须符合以下条件:1.无煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性;2.顶煤和煤层顶板能随放煤即行垮落或在采取预裂爆破等措施后能及…     

《煤矿安全规程》部分条款已作修改

本刊讯2006年10月25日,国家安全监管总局局长李毅中签发总局第10号令,修改了《煤矿安全规程》第六十八条和一百五十八条规定内容,并自2007年1月1日起执行。原《煤矿安全规程》第六十八条规定,采用放顶煤采煤法开采时,必须遵守下列规定:(一)必须根据煤层地质特征编制放顶煤开采设计。(二)工作面必须符合以下条件:1.无煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性;2.顶煤和煤层顶板能随放煤即行垮落或在采取预裂爆破等措施后能及时垮落,且顶板垮落充填采空区的高度大于采放煤高度。(三)必须针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点,对防火、防尘、…     

浅谈煤矿复采工作面顶板管理

《煤矿安全规程》第五十条规定:采煤工作面必须保持至少两个畅通的安全出口,一个通进风巷,一个通回风巷。开采三角煤、残留煤柱,不能保持2个安全出口时,必须制订安全措施,报企业主要负责人审批。邵武煤业公司晒口煤矿地质构造复杂,煤层赋存不稳定,煤层厚度从0.3米—20米不等,造成晒口煤矿复采工作     

断层影响下合理煤柱尺寸留设数值模拟分析

针对潘三矿1642(1)工作面回采受F24大型逆断层影响,利用FLAC3D软件研究留设不同尺寸断层煤柱情况下,应力场、位移场和塑性区演化规律,从而提出合理的断层煤柱留设尺寸。研究发现,随着煤柱的减小,应力集中区域逐渐向断层上盘转移;在断层影响下,顶板最大下沉位置发生在靠近断层一侧;当煤柱尺寸减小到一个临界值时,采空区上方塑性区发育高度会突然增大。留设合理的断层煤柱就是确保塑性区不与断层接触的情况下,尽量减小煤柱尺寸。     

结合遥感影像的矿山开采沉陷专题信息三维表达

煤矿井下开采引发地表沉陷是一种严重影响生命财产和生产安全的工程形变灾害 ,其形变信息有效表达和精准制图可大大减少矿区变形控制的成本,为矿山安全生产、 保护煤柱留设、塌陷地治理、压煤村庄搬迁、破坏等级判定与损害补偿评估等方面提供 更可靠的技术保障。基于矿山地图、实时卫星遥感影像与开采沉陷变形预计结果等数据 ,采用GIS空间分析和三维可视化技术,对淮北朔里矿区地表移动与变形的下沉（W）、 水平移动（U）、水平变形（ε）、倾斜（i）和曲率（K）等形变类型进行了三维的专 题信息与应用表达,其专题信息能更加直观有效地表达与准确清晰描述开采沉陷的地理 位置、影响范围、受损害地物类型、形变方向与变形量大小等。