付煤公司411综放工作面矿压显现规律研究

说明工作面采动对煤壁前方剧烈影响范围为距离煤壁20m以内,对前方煤壁的较剧烈影响范围为距离煤壁20~40m,对前方煤壁的影响范围为距离煤壁40~90m,距离煤壁90m以外的巷道不受采动影响。     

中厚煤层软弱顶底板综采面矿压显现规律实测

以屯兰煤矿12510工作面为研究对象,实测分析了中厚煤层软弱顶底板综采工作面矿压显现规律。研究结果表明,12510工作面支架来压期间出现轻微偏载现象,工作面工作阻力一般为30～40 MPa,能够满足现场支护需求;工作面初次来压步距约为45～50 m,周期来压步距9.6～13.6 m,动载系数1.3～1.6,来压期间顶板管理难度中等;支承压力影响范围为煤壁前方20 m,剧烈影响在煤壁前方3～6 m处,超前支护距离应不低于20 m。     

青岗坪煤矿42104综放面矿压显现规律实验研究

针对青岗坪煤矿42104综放面的矿压显现规律进行了模拟实验研究。研究表明:老顶初次来压步距64~66m,周期来压平均步距27m;初次来压动载系数1.27,周期来压增载系数为1.36,总体来压显现程度为中等;初次来压前煤壁前方支承压力增幅较明显的区域为煤壁前方16.75m范围内,周期来压时煤壁前方支承压力增幅剧烈的区域为煤壁前方45.01m范围内,确定工作面超前支护的距离应达到煤壁前方45m范围内。     

深部厚煤层走向支承压力动态分析

通过现场实测与FLAC3D数值模拟的方法分析了某矿1310工作面走向支承压力的变化特征,研究了工作面推进步距对支承压力变化规律的影响。结果表明,走向支承压力随煤壁前方到煤壁之间距离的增大而逐渐增大,在煤壁前方125 m处达到峰值后迅速下降,釆动影响范围为125m;顶板断裂前,支承压力逐渐增大,顶板产生回转式破断时,支承压力减小,顶板断裂下沉稳定后,支承压力也逐渐趋于稳定。数值模拟结果表明,随着工作面前方到煤壁间距离增大,支承压力在煤壁前方20m范围内迅速升高,达到峰值后,随着工作面前方到煤壁之间距离的继续增大,垂直应力最终在煤壁前方130 m处趋于稳定,且稳定度与工作面推进距离无关,均为23.75 MPa。     

鹿台山矿工作面推进对煤壁影响范围的数值模拟分析

以鹿台山矿为工程背景,以FLAC~(3D)数值模拟为主要研究手段,对该矿2201综采工作面推进过程中对煤壁前方煤体产生的影响进行了数值模拟分析。结果表明:(1)该矿工作面推进对工作面煤壁前方煤体的垂向压应力在距工作面煤壁20.0 m时开始产生明显影响,对压应变则在距工作面15.0 m处才产生明显影响;(2)距工作面煤壁10.0 m范围附近的小区域可能形成"煤壁微结构紧密墙",该区域将阻碍远煤层内瓦斯向煤壁运移;(3)距工作面煤壁5.0 m范围为一分界点,该分界点将导致煤壁前方煤体压应力小于初始应力、原压应变逐渐减小甚至出现拉应变区域。在上述分析的基础上,认为该矿工作面推进对煤壁前方煤体内瓦斯产生的影响作用非常复杂,故建议在布置瓦斯抽采钻孔时选择合理区域。     

薄煤层综采工作面矿压显现规律实测分析

通过对薄煤层10902综采工作面的矿压进行实测研究,分析了其矿压显现特征和煤壁前方支撑压力影响范围,结果表明:工作面初次来压步距为19.0 m,周期来压步距为6.87 m,来压期间动载系数为1.42,来压较为明显,超前支撑压力影响范围为18 m左右,回采巷道围岩变形量总体较小。     

综采工作面基本顶来压步距的数值模拟研究

利用UDEC软件对薛湖矿2102综采工作面基本顶的来压步距进行了数值模拟研究,模拟了基本顶随工作面推进时的垮落情况,推测出基本顶初次来压步距范围为36-46 m,周期来压步距范围为16-26 m,工作面前方峰值应力区距煤壁大约12 m,应力值为原岩应力的2.5倍左右,应力达到原岩应力值2倍的范围为工作面前方6-17 m。数值模拟的结果只有与现场实际观测数值相结合,才能更好地用于指导生产。     

大采高综采工作面煤壁片帮机理分析

为了研究综采工作面的矿压显现规律,在现场实测基础上,运用数值模拟的方法,对不同采高、不同工作面长度条件下工作面煤壁前方塑性破坏区的分布规律进行了模拟研究。结果表明:随着采高和工作面长度的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围越来越大;当工作面长度为220 m时,随着采高的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围呈现扩大的趋势;当采高为4.5m时,随着工作面长度的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围也呈现扩大的趋势。     

大采高工作面矿压规律分析

为实现游仙山矿大采高综采工作面的安全回采,采用现场观测和理论计算的方法在15210工作面进行了大采高综采工作面矿压规律的分析.基于工作面矿压观测结果,工作面来压强度较小,端面失稳主要表现为煤壁片帮.通过对锚索受力进行分析,工作面的超前支承压力影响范围为37.8～46.5 m,其中前方17.6 m为剧烈影响区.结合理论计算结果,得到工作面的初次来压步距为31.7 m,周期来压步距为17.6 m.     

浅埋深大采高超长工作面矿压显现规律研究

为掌握大采高超长工作面的矿压显现规律,在斜沟矿18112进行了大采高超长工作面的现场观测。结果表明,18112大采高超长工作面超前支承压力的影响范围为47.7 m,在工作面前方7.9 m处达到峰值,最大应力集中系数为2。工作面初次来压步距为32.1 m,周期来压步距为21.8 m。文章以现场观测数据为基础,对支架选型进行评价,所选支架架型和工作阻力合理,能够满足大采高超长工作面顶板和煤壁的控制要求。     

王坡矿3210孤岛工作面矿压分布规律探讨

为了得到王坡煤矿3210孤岛工作面回采过程中的矿压显现规律,通过对采场S型覆岩结构矿压规律进行分析,并建立工作面采空区顶板力学模型计算得到3210孤岛工作面回采过程中初次来压步距为32.4 m,周期来压步距为20 m。进一步使用3DEC数值模拟软件进行该孤岛工作面的回采作业分析其矿压规律,确定3210孤岛工作面回采过程中初次来压步距与周期来压步距分别为35 m、20 m,工作面煤壁前方约9~12 m范围内将出现24 MPa的峰值超前支承压力,超前支承压力的影响范围为50 m左右。研究结果可以为煤矿提前采取应对措施确保孤岛工作面的安全高效生产。     

孤岛工作面遇断层采动应力分布规律研究

针对孤岛煤柱工作面回采过程中遇一斜交10°断层的现状,为解决工作面煤壁易片帮、冒顶等问题,研究了工作面前方采动应力场分布特征及对回采工作的影响。通过采用极限平衡理论和数值计算分析了工作面在回采过程中应力分布规律及围岩变形特征。结果表明:工作面液压支架集中应力主要分布在工作面中上部和下端头附近;开采扰动易造成断层活化,使得断层附近工作面垂直应力下降,水平应力上升。根据监测结果,随着工作面的不断推进,超前支承压力峰值始终位于工作面煤壁前方5 m左右。     

千米深井大采高采场围岩应力分布规律数值分析

煤矿深部开采的应力集中异常突出,以唐口煤矿1305工作面为例,利用FLAC3D有限差分软件对千米深井大采高采场围岩应力分布规律进行数值分析。模拟结果表明:1305工作面回采时,在采空区四周煤体内形成对称的"双肺"状支承压力影响区;随着工作面推进,采场支承压力峰值及采空区上覆岩层破坏高度逐渐增大,工作面见方后,采空区顶板破坏高度与超前支承压力峰值变化趋于稳定,支承压力最大峰值约为72MPa,应力集中系数k为3.0;工作面煤壁前方与采空区两侧煤体内支承压力峰值随工作面推进向深部转移,且支承压力影响范围逐渐增大,压力峰值与工作面煤壁之间的距离基本保持在8~15m范围内。     

矿山巷道矿压数值模拟推演及监测技术研究

为进一步掌握矿山窄矿柱沿空掘巷成巷技术,提高资源采出率。针对具体的生产地质条件,通过矿压监测、数值模拟等手段分析了窄矿柱巷道掘进、工作面推进和二次采动窄矿柱支承应力分布特征及影响。结果表明：1)巷道掘进期间,巷道前50 m压力较大,尤其是巷道两帮移近较为明显,两帮最大移近量约200 mm; 2)巷道掘进阶段、采动影响时期,回风顺槽与上运输顺槽之间留设5 m矿柱,形成较大的应力集中,矿柱内最大垂直应力为21.38 MPa,工作面前后方矿壁内的垂直应力约为30 MPa,应力集中系数约为3,影响范围约为84 m,矿柱最大垂直应力为41 MPa; 3)受二次采动影响,矿柱内的应力约为40 MPa,与一次采动相比变化不大,而应力峰值出现在工作面前方的三角区域,最大可达57.4 MPa,表明该区域是工作面回采期间的防治重点。矿压监测与数值模拟结果较为一致,进一步证明了研究结果的可靠性。     

大采高工作面煤壁片帮深度分析

煤壁片帮是制约大采高综合机械化开采工作面安全高效开采的主要因素之一,为了掌握煤壁片帮规律,利用FLAC。数值模拟软件得到了工作面前方煤壁主应力的分布规律,进而将煤壁简化为压杆。根据压杆理论,分析了完整性较好的煤壁的挠度特征,得出煤壁的最大变形点,即剪切破坏的突破点。给出了煤壁片帮深度的计算公式,并通过现场实测,对该公式...     

底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采时效性研究

为了提高穿层钻孔的利用率,基于煤岩动力学行为下的采动裂隙场和应力场演化规律,提出全生命周期的底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即按先后顺序实现采前预抽、边采边抽以及采空区瓦斯抽采功能。以古汉山矿1604综采工作面为例,进行现场试验。结果表明:一孔多用试验钻孔的抽采效果具有明显的时变特性,为定性定量分析试验钻孔的抽采时效性规律,根据抽采纯量变化将抽采全生命周期划分为初始预抽增流期、高效预抽期、预抽快速衰减期、高效卸压增流期、低流枯竭期、采后纯量回升期和采后衰减低流期7个阶段;高效预抽期是全生命抽采周期中最关键的阶段,其次为高效卸压增流阶段,平均瓦斯抽采纯量可达到在预抽高效期钻孔平均瓦斯抽采纯量的61.4%;确定前方距离工作面70 m至后方距离工作面40 m范围内为穿层钻孔受采动卸压影响区,工作面超前35~40 m,抽采浓度和纯量最大;在边采边抽阶段,距离采面前方20~70 m的试验钻孔平均抽采纯量比卸压前提高5倍;古汉山矿底板岩巷穿层钻孔采前预抽合理抽采天数为260 d,边采边抽有效抽采期为46 d,采空区瓦斯抽采有效抽采期为26 d。通过一孔多用的底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采实现了预抽达标和降低工作面瓦斯涌出的目标,具有良好的推广应用价值。     

特厚煤层超前采动原位应力演化规律研究

特厚煤层超前采动应力演化规律是顶板控制的基础,但目前缺乏现场采动过程应力演化的研究成果。依托同煤集团同忻矿8309工作面,进行了特厚煤层采动应力演化规律原位实测研究。现场试验结果表明:随着工作面推进,前方煤岩扰动强度不断增大,支承压力由原岩应力逐渐上升至峰值强度,然后随着煤岩的破坏开始下降至残余强度;侧向水平应力则呈现出阶段性稳态降低的趋势。根据支撑压力规律,工作面前方煤岩具有扰动分区化特征:该试验点工作面前方200 m以上为未扰动区域;工作面前方100~200 m为弱扰动区域;工作面前方50~100 m为强扰动区域;工作面前方50 m以内为剧烈扰动区域,结合工作面前方不同区域扰动强度提出了针对性的分区支护措施建议。研究成果可为室内开展扰动应力路径加卸载试验和特厚煤层现场安全高效开采提供指导。     

露天矿端帮采煤机开采参数设计方法

为了提高端帮压煤回采率,保证端帮采煤机作业安全,分析了平朔东露天煤矿端帮压煤开采可行性,提出了端帮压煤开采参数设计方法,包括端帮采煤机工作区域参数设计方法以及煤柱参数计算方法,并验证了煤层上覆岩体安全厚度,采用Midas GTS NX有限元软件模拟了端帮压煤开采后的边坡稳定性情况。研究结果显示,东露天矿端帮压煤采用端帮采煤机开采方案可行,设计端帮采煤机工作区域长度80m,宽度40m,端帮采煤机水平最大开采深度300m。单排采巷条件下设计4煤支撑煤柱宽度50m,隔离煤柱宽度20m,9煤支撑煤柱宽度60m,隔离煤柱宽度24m。上覆岩体厚度满足安全要求,端帮压煤开采后端帮边坡较为稳定。     

大采高工作面顶板矿压规律研究

大采高工作面顶板压力大,煤壁前方支承压力集中程度高,容易导致工作面出现煤壁片帮和冒顶现象,工作面矿压显现明显.同时由于加大采高、机械设备重型化,出现了支架-围岩系统控制和支架选型等问题.因此加强顶板矿压观测,分析大采高工作面矿压规律具有十分重要的意义.现以辛置煤矿2-102大采高工作面为研究对象,分析工作面回采期间矿山...