综采工作面坚硬顶板弱化技术研究

为避免坚硬顶板综采工作面回采期间采空区覆岩大面积垮落带来的安全问题,以1501综采工作面回采为工程背景,在对5号煤层顶板岩层进行分析基础上,结合矿井生产实际,提出采用深孔预裂爆破技术方法对顶板坚硬中粒砂岩进行弱化处理,并详细对顶板弱化技术选择、弱化技术方案以及现场应用效果进行分析与研究。现场应用后,工作面开采时顶板初次来压步距缩短至19.5 m,采空区不会出现大面积悬空问题,为工作面生产创造了良好条件。     

近距离煤层下位煤层顶板弱化处理技术

为了解决工作面初次来压垮落步距过大问题,针对平朔井工二矿11号煤层赋存情况及开采技术条件,通过利用基本顶固支岩梁力学模型,对该矿11号煤层首采工作面基本顶初次垮落步距进行了分析和计算,提出了在工作面开切眼中采用顶板深孔预裂爆破弱化的方法,减小工作面初次来压的垮落步距。现场矿压监测与分析结果表明,顶板经过弱化处理后初次来压步距仅为15.6 m,从而减小了采空区顶板悬露面积,有效防止了该工作面顶板大面积来压的发生,保证了近距离煤层开采中下位煤层首采工作面初采期间的安全回采。     

坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。     

俄矿坚硬顶板超前预爆破技术的探索及实践

由于俄矿下1煤由坚硬钙质胶结的砾岩和粗砂岩组成。在工作面回采过程中曾经出现过采空区顶板大面积悬空不落,而初次来压时造成顶板下沉切顶、压垮支架和初次来压导致的风暴,造成人员不同程度的受伤等事故。为了促使坚硬难冒落顶板随工作面的推进及时冒落,缩短初次来压步距、大幅降低因采空区大面积悬空而初采来压时所造成的压垮支架、推垮工作面的安全生产事故,采用了降低工作面推进速度措施结合超前预爆破技术控制顶板,效果明显,为该面的安全回采提供了保障。     

坚硬顶板综放面深孔预裂弱化顶板处理技术

为了解决致密坚硬顶板初次断裂步距大而容易引起冲击矿压、瓦斯积聚以及放顶煤初采期间顶煤放出率低等难题,针对余吾煤业3~#煤层赋存环境和开采条件,通过选用基本顶固支岩梁力学模型,对该矿N1202综放工作面基本顶初次垮落步距进行了理论分析和计算,提出对N1202工作面进行初采前顶板深孔预裂爆破切顶,缩短综放工作面基本顶初次来压的垮落步距。工业试验结果表明,经过弱化处理后基本顶初次来压步距缩短至24.3m,有效减小了采空区顶板悬露面积,杜绝了坚硬顶板大面积来压隐患,保证了综放工作面绿色安全开采。     

石港煤业15203综放面坚硬顶板水力压裂技术研究

针对石港煤业15203工作面顶板较坚硬、难以垮落的问题,通过采用水力压裂技术弱化煤层顶板,结果表明:弱化后顶板初次垮落步距缩短近9 m,周期来压步距缩短近5 m,有效降低了工作面大面积悬顶造成冒顶事故的风险,保障了工作面安全开采。     

厚层坚硬顶板定向水力压裂强制放顶技术研究*

针对厚层坚硬顶板工作面初采期间顶板大面积悬空，初次来压步距大，矿压显现强烈，易诱发冲击地压等动力灾害的问题，依据定向水力压裂技术原理，研发了定向水力压裂成套装备，制定了顶板定向压裂施工工艺；结合西部矿区厚层坚硬顶板条件，分析注水压力、压裂层位、钻孔间距等关键参数，开展了3104工作面初采期间定向水力压裂工程实践，并通过实测顶板垮落情况和分析支架阻力，检测了实施效果。结果表明，直接顶初次垮落步距约11 m，初次来压步距平均值为31.8 m，与未处理顶板相比，初次来压步距减少了62.6%，初次来压时，矿压显现较类似工作面大幅减弱，避免了厚层坚硬顶板的大面积悬空，保证了工作面安全回采。     

坚硬顶板回采工作面水力压裂控顶技术研究

为了解决坚硬顶板回采工作面开采时面临的顶板垮落困难、垮落步距大、矿压显现明显等问题,根据6508回采工作面地质、开采条件采用水力压裂技术对顶板进行压裂,并对压裂后的顶板垮落、来压情况以及初次来压步距等进行分析。结果表明:水力压裂后的采面初次来压步距平均在44.5m,较采用预裂爆破技术来压步距缩短8m,同时避免预裂爆破带来的安全隐患大、爆破动压明显等问题,具有施工安全、工作量小、施工速度快、顶板控制效果显著等优点,可以有效解决坚硬顶板工作面顶板难垮落问题,为矿井实现高效开采创造良好条件。     

2104综放工作面爆破切顶技术研究

2104综放工作面基本顶初次来压步距为50.4 m,通过人为爆破切顶将“悬空”顶板破断后,初次来压步距减少了11.2 m,动载系数减小了0.34,顶煤大面积垮落步距缩短了26 m,提前释放了煤岩体积蓄的能量,避免了大面积顶板垮落造成事故灾害。采用钻孔窥探顶板可知,爆破后距终孔近6 m范围内,孔壁存在明显裂隙,采动后相邻裂隙间相互连通,采空区悬滞的顶煤会随连通的裂隙垮落,有效提高了顶煤回收率。     

韩家洼矿综放工作面坚硬顶板深孔预裂爆破控制放顶技术研究

文章针对韩家洼煤矿22号煤层综放工作面坚硬顶板条件下顶板初次垮落步距大的实际情况,将深孔预裂爆破技术首次应用于22205工作面。现场钻孔窥视检验结果显示,孔内完整的围岩在爆破后出现了显著的竖向张拉裂隙,甚至还有裂隙贯通的情况,利用矿压观测结果显示,采用深孔预裂爆破后,22205工作面初次来压步距为55 m,而临近未采取深孔预裂爆破时的初次来压步距约为70 m,顶板初次来压步距提前了约15 m。本次研究成果可为综放工作面坚硬顶板弱化处理提供技术实践参考。     

建新煤业厚硬顶板深孔预裂爆破控制技术研究与应用

为解决建新煤业15^#煤层厚层坚硬基本顶条件下工作面开采剧烈矿压问题，通过工程类比、理论分析、矿压监测等方法，进行深孔爆破弱化顶板方案设计及应用研究。研究表明，基本顶初次来压步距40.4～52.2 m，周期来压步距18.9～23.1 m，采取爆破预裂技术后，工作面顶板表现为分层、分段垮落，基本顶初次来压步距31 m，周期来压步距16.2 m，工作面未出现剧烈来压现象，顶板弱化效果较好。     

综采工作面坚硬顶板水力压裂技术

为解决回采工作面坚硬顶板悬露不垮的问题,结合凤凰山矿15号煤层XV4306综采工作面的实际情况,采用了定向水力压裂技术对工作面坚硬顶板进行弱化处理。经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板的完整性,增加和扩展了顶板的原始裂隙,实现了回采期间工作面顶板顺利垮落,减小初次来压和周期来压步距,达到回采工作面安全生产的目的。     

综放工作面采前顶板弱化技术研究

常村矿3#煤层基本顶致密坚硬,回采初期不易垮落,针对S6-2工作面采用开切眼深孔预裂爆破、预先破坏开切眼顶板的完整性、缩小顶板初次垮落步距的方法,对综放工作面进行采前顶板弱化处理。实践表明,该方法不但解决了大面积顶板来压隐患,也可以提前回收顶煤,实现综放工作面安全高效开采。     

首采工作面坚硬顶板预裂技术研究与实践

玉溪煤矿1301首采工作面老顶为一层坚硬厚实的中粒砂岩,在工作面切眼内实施工作面回采前深孔预裂爆破,通过对顶板预裂前后老顶断裂极限跨距的理论分析、回采初期顶板垮落情况、工作面综采支架工作阻力等的综合分析,发现顶板爆破有效缩短了初次来压步距,减小了悬顶面积,防止了大面积垮落时工作面瓦斯超限,减弱初次来压对支架的冲击破坏性。     

坚硬顶板弱化技术在22118工作面中的应用

为解决22118工作面大面积顶板来压带来的安全隐患,实现煤矿综放工作面的安全高效开采,针对潞宁煤矿2#煤层新、旧切眼顶板回采初期不易垮落、基本顶致密坚硬的问题,提出了采用缩小顶板初次垮落步距、切眼与顺槽内深孔爆破的技术。实践表明:该顶板弱化技术不仅取得了良好的经济效益,而且保证了煤矿的安全、高效生产。     

深孔聚能爆破坚硬顶板弱化试验研究

针对坚硬难垮落顶板控制问题,以通化矿业（集团）有限责任公司松树镇煤矿为例,根据聚能流侵彻、应力波拉伸和爆生气体气楔作用定向切割使顶板弱化的原理,在分析聚能爆破裂隙起裂扩展条件基础上,设计了深孔聚能爆破顶板弱化方案,并结合现场条件对爆破孔参数进行优化。试验结果表明,聚能爆破弱化了坚硬顶板,缩小了回采工作面初次来压步距,使顶板冒落面积减少近30%,为解决采空区顶板大面积悬顶提供了技术途径。     

顶板预裂爆破技术在煤矿综采工作面的应用研究

为防治工作面顶板大面积垮落造成顶板及瓦斯超限等事故的发生,沙坪坝煤矿工作面在回采前需提前对其顶板进行爆破预裂,弱化顶板,本文分析了18208工作面顶板预裂爆破方案,得出进行预裂爆破,缩小了顶板初次垮落步距,切断切眼老顶完整性,将顶板初次来压直接变为周期来压,有效防止了大面积顶板垮落带来的隐患,实现了该工作面初采期间安全、高效生产的结论。     

西曲矿18402工作面水力压裂技术方案优化

为解决西曲矿8~#煤工作面回采期间坚硬顶板难以垮落、初次来压步距大、顶板大面积垮落易引起飓风等问题,以该矿18402工作面为试验点,采用水力压裂顶板控制技术,通过工程类比等方法,优化了技术方案,经过现场实践,初次来压步距减小约10 m,保证了工作面安全高效回采。     

深孔预裂爆破在综采面坚硬顶板控制中的应用

针对坚硬顶板工作面由于回采初期顶板垮落步距大而易引发矿井灾害的问题,选取了马兰煤矿18506工作面作为研究对象,提出了采用深孔预裂爆破弱化顶板的方法。依据相关爆破理论和力学理论,结合18506工作面的实际条件,通过分析深孔预裂爆破弱化顶板的机理,确定了深孔预裂爆破参数,并实施了现场试验。结果显示,初次来压期间矿压显现不剧烈,直接顶初次垮落步距缩短10 m,基本顶的初次来压步距缩短了14.2 m。试验表明,深孔预裂爆破对顶板的弱化作用明显,可降低相关灾害的发生。     

王台矿井综采工作面处理坚硬顶板技术

为了使王台矿井XV号煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻对工作面冲击和矿压显现,采用了超前深孔预裂爆破的方式对XV号煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理.经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板内部的完整性,使岩体内应力重新分布,增加和扩展了顶板原始裂隙,达到了减小初次来压和周期来压步距,坚硬顶板能及时垮落,保证了综采工作面的回采安全.