西沟煤业3519工作面煤壁稳定性分析及控制技术

为保障西沟煤业有限公司3519工作面回采期间煤壁的稳定,根据工作面煤壁片帮实际情况,分析煤壁片帮的形态和特征,采用理论分析与数值模拟方式进行煤壁稳定性影响因素的分析,结合工作面特征,确定通过提升工作面推进速度、改善支架的工况和减小循环进尺来控制煤壁片帮。现场应用结果表明,煤壁稳定性控制技术实施后,工作面回采期间,煤壁片帮频率大幅降低,基本无煤壁片帮现象出现,保障了煤壁的稳定。     

11101工作面煤壁片帮机理分析及控制技术研究

为保障11101工作面回采过程中煤壁的稳定,基于分析结果得出工作面不同区域煤壁受载特征和片帮形态,设计采用顶板冒落防控+提高支架稳定性+煤壁注浆加固的煤壁稳定性方案。根据工作面地质及条件,进行各项控制措施的设计,并在防片帮措施实施前后分别进行片帮次数统计分析。结果表明:工作面防片帮措施实施后,片帮次数同比减小48.6%,片帮范围也大幅降低,保障了回采期间煤壁的稳定。     

小纪汗煤矿大采高综采工作面裂隙发育煤壁稳定性及片帮控制技术研究

小纪汗煤矿2煤为特殊煤层,煤层本身为含水层,煤层裂隙比较发育,煤层水主要为煤层裂隙静储水。综采工作面准备完成后,煤层水基本疏放完,综采工作面煤层裂隙较明显,裂隙发育与综采工作面回采方向垂直,局部地点煤层纵向裂隙达10 mm,煤体较酥软,综采工作面回采过程中煤壁片帮严重。为了解决小纪汗煤矿大采高煤壁片帮问题,通过对煤壁片帮特征、煤壁稳定性影响因素等进行分析,提出控制煤壁片帮的有效措施。     

三软不稳定煤层工作面煤壁片帮机理及防治技术

为防止在三软不稳定煤层回采工作面使用悬移支架时发生由煤壁片帮引起的冒顶事故,通过分析"三软"不稳定煤层滑移式片帮和压剪式片帮的片帮机理,并提出煤壁片帮防治技术,根据"三软"不稳定煤层工作面煤壁片帮的主要特征,实施了在回采工作面煤壁上端打木锚杆和煤层注水相结合的技术,辅之以加强支架—围岩关系的管控和优化回采工艺的防治煤壁片帮的综合措施。现场试验结果表明,实施煤壁片帮综合防治措施后,片帮深度超过0.3 m的片帮率由52.6%降至12.5%,最大片帮深度由0.82 m降至0.42 m,回采工作面的煤壁片帮得到有效控制。     

复杂条件下回采工作面煤壁失稳机理与控制技术研究

为有效控制8102工作面回采期间的煤壁片帮现象,对煤壁失稳机理进行了理论分析,通过UDEC数值模拟软件对不同角度的支撑力分布特征进行模拟,并根据超前支承压力的影响范围、支架的初撑力强度以及工作面的片帮情况,对加固方案进行具体设计后实施。结果表明:煤壁稳定性控制方案使回采期间煤壁的破坏得到了有效的控制,提高了工作面煤壁的稳定性。     

综采工作面大倾角破碎顶板片帮冒顶防治技术

梧桐庄矿311综采工作面煤层顶板破碎、开采煤层倾角达到20～30°,工作面煤壁片帮严重、冒顶事故频繁.通过采取化学注浆加固煤岩体技术,提高了煤岩体稳定性,消除了因工作面煤壁片帮引起的顶板事故,保证了工作面顺利回采.     

大采高回采工作面煤壁片帮防治技术应用

回采3.5～7m厚大采高煤层,出现的煤壁片帮问题给回采工作带来困扰和安全隐患。通过研究大采高回采工作面的片帮机理,分析煤壁片帮的影响因素、应力分布规律,提出针对性的控制措施,通过提高煤壁强度,来降低片帮发生概率。可供大采高回采工作面的片帮治理提供参考。     

综采工作面煤壁稳定性控制技术研究

煤壁片帮、稳定性较差会给采面回采安全以及回采效率造成显著影响。以11308综采工作面为工程实例,采用数值模拟方法对影响煤壁稳定性的因素进行分析,并提出通过增强煤体强度、提高支架工作阻力以及护帮板水平支撑力等方式对片帮进行防治。依据现场实际情况,在回采巷道内,对煤体破碎段进行超前注浆、优化采面回采工艺提高煤壁稳定性。现场应用后,采面煤壁片帮发生率较应用前降低90%以上,片帮最大深度、最大宽度分别为200 mm、1 600 mm,取得显著的应用成果。     

复合顶板工作面片帮冒顶机理与防治对策

铜川矿区5-2煤层直接顶属于较为破碎的复合顶板,综采工作面在回采过程中煤壁片帮、端面漏冒事件时有发生,严重影响了工作面的正常生产.矿方与科研院所联合,开展了煤壁片帮冒顶的现场实测研究,找到了煤壁片帮的主要原因,提出了片帮冒顶的防治对策.在后续工作面的回采过程中,液压支架的运转工况得到了显著改善,煤壁片帮冒顶的发生几率显著降低,工作面回采较为顺利,为在同等条件的工作面生产安全、提高工效做了积极的探索.     

大采高工作面煤壁片帮机理与末采注浆加固技术研究

为实现大采高工作面回采过程中煤壁的稳定控制,采用理论分析、现场试验的方法,揭示了大采高工作面煤壁片帮机理,总结了不同煤壁片帮形式:压剪破坏式片帮、拉裂破坏式片帮、滑落破坏式片帮。基于此,开发了大采高工作面末采注浆加固技术,现场进行了工业性试验,保障了工作面末采和设备回撤期间煤壁完整性,实现了大采高工作面的高效回采。     

三软煤层工作面煤壁片帮防治技术研究

三软煤层工作面煤壁片帮问题已成为制约采面安全生产和高产高效的主要因素之一。通过介绍三软煤层工作面和煤壁片帮状况,结合煤壁片帮的原因进行分析,对三软煤层工作面煤壁片帮的常规治理措施进行论述,并对从根本上治理煤壁片帮的技术途径和方法进行了探讨,可为三软煤层工作面煤壁防治工作提供借鉴。     

基于大采高仰采面的煤壁片帮数值模拟研究

片帮往往引起冒顶,而冒顶的扩大引起片帮的加深,甚至使顶板破碎,引起支护方式的失效,造成机电事故、支架失稳等现象,严重影响了矿井的安全生产。为了研究大采高工作面煤壁片帮因素,采用UDEC数值模拟软件,分析了不同采高下和不同工作面深度下煤壁最大片帮深度与采高关系以及工作面埋深的关系曲线。研究得出:随着工作面采高的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增大;当采高小于4 m时,最大片帮深度增长幅度较缓,当采高大于4 m时,最大片帮深度增长较快,说明影响煤壁片帮剧烈程度的分界线为4 m;随着工作面埋深的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增加。该研究为预防大采高煤壁片帮提供一定的理论指导。     

大采高夹矸煤层片帮机理

采用实验室内试块压力实验、理论分析及现场实测相结合的研究方法,以河东煤矿大采高工作面生产实际为背景,对大采高夹矸煤层工作面片帮作用机理进行分析。研究表明:夹矸及薄煤块不耦合叠加试件单轴抗压强度较不含夹矸的纯煤样强度有所增大,而变形量较纯煤样变形有所减小;煤壁片帮模型理论分析表明,煤层整体高度对煤壁稳定性影响较大,在相同外力条件下,高度越大,煤壁越容易失稳,夹矸层有效减小煤层整体厚度,工作面分层片帮严重程度明显较小;河东煤矿夹矸煤层片帮现象主要发生在10#煤层靠上部位置,片帮面积不大,影响程度较小。     

极软大采高工作面遇断层煤壁稳定性研究

 为研究极软煤层大采高工作面遇断层时煤壁的片帮问题,论文以现场工程实际为背景,分析了断层附近煤壁片帮的机理,指出断层附近的构造应力、煤岩体的物理力学性质变化以及老顶岩层的破断作用是导致煤壁产生剪切滑动破坏甚至横向拉裂破坏的主要原因;运用FLAC3D数值软件对工作面开采至断层附近时煤岩体的受力状况进行了模拟,分析表明工作面距断层越近,煤岩体及顶底板破坏越严重,煤壁的水平位移与端面顶板下沉量越大,煤壁片帮的机率也越大;并提出了在断层附近防治煤壁片帮的主要技术措施。     

大采高综采工作面煤壁片帮特征及其稳定性分析

为研究大采高综采工作面的煤壁稳定性,采用2种压杆力学模型分析,得出煤壁的失稳位置离顶板的距离为0.35～0.5倍的采高。然后将片帮的煤体简化为单一滑动面模型,通过力学分析,得到衡量煤壁稳定性的稳定系数K。如果K>1,即下滑力大于抗滑力,此时发生片帮现象;如果K=1时,此时煤壁处于极限平衡状态;当K<1时,抗滑力大于下滑力,煤壁稳定。另外由K值的表达式可知,当煤体的内摩擦角和内聚力增大时,煤壁越稳定;当采高和顶板来压增大时,煤壁越易于片帮。通过现场实践分析,注射马丽散等增强煤体的抗剪强度,加强顶板及护帮的支护,加快工作面推进速度,及时移架等措施,有利于减小片帮发生,增强煤壁的稳定性。     

断层影响区工作面支架稳定性及围岩控制措施

为了解决工作面过断层期间煤层倾角变化及围岩破碎导致支架易出现倾倒、煤壁片帮及顶板冒顶的问题,结合义城煤业18201工作面情况,分析了煤层倾角增大时支架防倾倒技术措施和过断层方法及煤壁片帮控制技术措施。采取相应措施后,保证了支架稳定,工作面的煤壁片帮次数、范围、深度等都明显降低,确保工作面安全回采。     

大采高综采工作面采高合理性研究及煤壁片帮防治

为了确定某矿大采高综采工作面的采高,对该矿井3#煤层进行采高设计,通过数值模拟分析得出,随着割煤高度的增大,煤壁最大水平位移逐渐增大。因此,考虑到该矿井的具体条件,确定其工作面开采高度为6.8 m,工程实践效果良好。由于大采高综采工作面煤壁片帮是不可避免的,针对该矿井煤壁稳定性的提高和改善,提出了几种防治煤壁片帮的措施和建议。     

松软厚煤层大采高工作面片帮危险区分类研究

为解决松软煤层大采高工作面煤壁片帮问题，以三元中能煤业3#煤层大采高工作面为例，基于片帮观测、实验室试验、现场条件勘查、PASAT高应力区探测等手段，对片帮诱因进行分析，得出导致煤壁片帮的主要地质因素和开采技术因素。根据片帮原因，将工作面片帮危险区域分为高应力片帮危险区、地质构造片帮危险区、强来压片帮危险区、仰采片帮危险区四类。从降低超前扰动、提升煤体自承载能力的目的出发，针对不同类型片帮危险区提出了优化回采参数、改善支架工况、优化移架方式等具体防片帮技术措施。结果表明，采用防片帮措施后，大采高工作面煤壁片帮面积和深度明显降低，工作面作业环境得到改善，为本矿及周边矿井类似条件工作面安全回采提供借鉴。     

大倾角大采高综采工作面煤壁非对称受载失稳特征

煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与失稳特征。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,围岩运动的幅度和剧烈程度较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,覆岩垮落充填的非均匀特征进一步增强,煤壁支承压力的非对称特性亦明显增大;采动过程中煤壁的力学性质逐步劣化,伴随着裂隙的扩展、演化和贯通,煤壁开裂并形成滑移体,当滑移体周围约束解除或支承压力增大时,滑移体沿滑移面滑移,形成煤壁片帮;在工作面倾向,中部区域是煤壁片帮的高发区域,上部次之,下部最少,与煤壁的非对称受载特征相吻合;在垂直煤层方向,煤壁变形亦非对称,煤壁位移量中上部大于下部,靠近顶板区域易发生煤壁片帮;在煤壁重力倾向分量影响下,煤壁片帮易向倾向上部煤体蔓延。基于上述分析,并结合2130煤矿25221工作面的生产实际,提出了大倾角大采高综采工作面煤壁片帮防治措施。     

综放工作面过陷落柱影响区煤壁片帮防治技术

陷落柱影响区煤岩往往较为破碎,工作面回采过陷落柱时易出现煤壁片帮及冒顶情况,影响工作面安全开采。为保证工作面安全开采,以赵庄二号井2309工作面为工程背景,分析了综放工作面过陷落柱时的应力演化规律和顶板结构特征,通过采取分阶段细化工作面管理和重点区域超前注浆加固的煤壁片帮综合防治技术,有效预防了工作面煤壁片帮和冒顶。现场工业性试验表明,采取综合防治技术措施后,工作面煤壁整体直立平整,最多连续出现2个架片帮,片帮深度不超400 mm,没有出现漏顶现象;工作面推进速度为2.46 m/d,为正常区域的81.7%。