7.0 m大采高综采工作面临近回撤阶段的冒顶压架机理分析及防治措施

针对神东矿区大柳塔煤矿采用7.0 m大采高综采工作面在临近回撤阶段冒顶压架事故频发的问题,运用FLAC~(3D)数值模拟软件,建立工作面回撤采动模型,对该矿52304工作面临近回撤阶段时调节巷留设与否对应的工作面垂直应力分布进行模拟对比;采用现场测试与理论分析的方法,对大采高综采工作面冒顶压架机理进行分析。结果表明,调节巷的布置会引起巷道两端面产生应力集中,容易引发冒顶压架事故。提出了大采高综采工作面回撤阶段的冒顶压架防治措施,该措施的有效性与可靠性在后续开采过程中得到了验证。     

单侧扇形调刀割煤工艺在综放面架前冒顶的应用

保德煤矿81502综放工作面在回采期间,矿压显现明显,导致架前冒顶频繁,工作面顶板管理困难。通过对工作面架前冒顶原因分析,采用"单侧扇形调刀割煤工艺"治理综放工作面架前冒顶,可保证综放工作面尽快摆脱冒顶区域,提高断面顶煤稳定性并改善支架工况。     

祁东煤矿7131工作面局部冒顶原因及机理分析

针对祁东煤矿7131工作面中上部出现大面积片帮、漏顶问题,通过现场实测和FLAC3D数值模拟软件研究了7131工作面局部冒顶的原因.结果表明:由于受到7130工作面侧向支承压力与6130工作面底板采动应力叠加的影响,7131工作面中上部区域顶板存有大面积实体煤岩柱,在煤岩柱下采掘会出现应力集中现象.在应力集中区下回采时,应力增高区只现于工作面上端而并非在整个应力集中区域.随着工作面向前推进,应力增高区范围缩小,应力峰值逐渐增大,应力分布向工作面上端发展,导致应力增高区范围的煤岩体发生塑性变形而破坏出现片帮漏顶.     

综放工作面端面冒顶机理及控制

通过对综放工作面顶煤破碎特点和过程的分析,初步揭示了综放工作面端面冒顶机理,指出顶煤破碎区提前至煤壁前方和某些诱发 影响是导致端面冒顶的主要原因,由此提出了控制端面冒顶的主要技术途径和措施,在现场应用后取得了满意的效果,有效地控制了综放工作面的端面冒顶,实现了稳产高产,从而形成了综放工作面端面冒顶治理的系统关键技术,图6,参10。     

采用灌注工艺处理综采工作面贯通时冒顶实践

以榆家梁煤矿42213综采工作面为例，介绍了大采高工作面贯通时冒顶过程，总结了采用高分子材料灌注工艺处理冒顶的技术方法，经实践取得较好的灌注效果，顺利通过冒顶区，可为类似贯通、回撤过程中的冒顶处理提供借鉴。     

煤柱宽度对复采工作面矿压显现的影响

以某矿1302工作面为研究对象,采用FLAC3D模拟软件对复采工作面过冒顶区进行数值模拟实验,分析了该条件下不同宽度冒顶区边缘煤柱对复采工作面矿压显现的影响。研究结果表明,随着复采工作面推进,冒顶区边缘煤柱尺寸逐渐减小,包括冒顶区在内的采场塑性破坏区范围增大,垂直应力不断增大并向高处岩层及工作面前方运移,水平应力在上覆基岩中逐渐增大,支架矿压显现剧烈。     

临近隐蔽老火区开采孤岛工作面防灭火研究与实践

该文通过对临近隐蔽老火区分段分层孤岛工作面火源位置探测、地面集成化灌注、井下立体化治理等手段,研究该工作面相邻老火区发展规律,制定了以地面钻孔治理隐蔽老火区,井下钻孔治理工作面高温点等措施,形成了全方位防灭火治理工艺,得到了现场实践经验,确保了该工作面生产期间的安全。     

深矿井巷道顶煤冒顶离层治理

冒顶离层在矿井巷道掘进时经常发生,成为矿井自然发火、瓦斯积聚的重大隐患,需要及时对其进行治理。对某矿综放工作面进风巷道顶煤冒顶离层的治理进行了阐述,并介绍了威尔浮化学注浆充填的工艺、特点及其效果。     

残采工作面过冒顶区围岩应力分布数值模拟分析

以晋煤集团泽州天安圣华煤业3#煤残煤复采区为研究对象,运用数值模拟方法,分析"冒顶区-煤柱-复采工作面"的稳定性及其对复采工作面矿压规律的影响。研究表明:随着复采工作面推进,冒顶区边缘煤柱尺寸逐渐减小,包括冒顶区在内的采场塑性破坏区范围增大。工作面通过冒顶区过程中,冒顶区前方煤壁为应力最大值18 MPa,远超煤体的极限强度,因此仍然有必要在工作面通过冒顶区后加强支护措施。     

双向割煤法

准北矿务局朔里矿工程师张振銮设计综采新工艺——双向割煤法,解决了机组在大倾角三软煤层生产的低产、低效、易冒顶等问题。他经过长时期的考察研究,提出双向割煤工艺。综采一区开采的西翼533工作面,属三软煤层,采用双向割煤新工艺后,人均工效达到26.38t。此外,采用该新工艺,因进度加快,循环率提高,有效地避免了工作面冒顶事故的发生。     

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%。     

高压水力压裂技术在综放工作面初采放顶中的应用

针对12204工作面初采期间老顶来压不及时,采空区出现大面积悬顶,经常出现瓦斯积聚超限且给顶板管理带来极大安全隐患等问题,提出利用高压水力压裂技术方案处理坚硬顶板不及时垮落问题。12204工作面采用高压水力对切眼顶板岩层逐层进行分割、压裂后,破坏了岩层的整体稳定性,使其强度大大降低。采用高压水力压裂技术处理顶板后,工作面初次来压步距比原工作面老顶初次来压步距缩短了36.6m,工作面回采过程中顶板能够实现随采随落。通过理论计算分析和现场实践结果表明,达到了预期效果。     

破碎顶板条件下工作面旋转开采技术研究

针对车集煤矿2713工作面直接顶为泥岩及砂质泥岩,破碎易冒落,工作面机尾大幅度调斜期间将造成综采设备严重下滑等问题,提出了破碎顶板条件下工作面旋转开采技术,研究了工作面旋转开采调斜方案、工作面旋转中心顶板控制技术、工作面旋转开采设备防滑技术以及工作面旋转开采设备对接技术。研究对保障工作面安全生产具有重要意义。     

复合顶板回采工作面液压支架适应性探讨

我国煤矿顶板大多为软硬不同的岩层复合而成,此类顶板易产生离层破坏,导致冒顶事故。以山西四侯矿复合顶板回采工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法研究了工作面液压支架应用技术。对比液压支架应力变化曲线可知,所选用的液压支架ZYG10000/25/52D和ZY10000/25/52D工作面顶板适应性较好,并对工作面支护现状进行评价,以便优化支护方案,同时也为下区段工作面支护方案设计提供理论依据。     

元甲煤矿复合顶板工作面深孔注浆加固技术研究

针对元甲煤矿20103工作面复合顶板较为软弱,回采时频繁发生冒顶的问题,通过现场观测结合数值模拟对引起工作面冒顶的原因进行了分析,结果表明,煤壁片帮低是引起冒顶的关键因素。为提高煤体强度,提出在两巷打超前深孔,采用高渗透性易凝结浆体材料进行煤壁的注浆预加固,并对合理的注浆层位及最佳注浆时机进行了分析确定。现场应用效果表明,采用该注浆加固技术后,有效控制了工作面煤壁片帮及冒顶,保证了工作面的安全高效生产。     

马兰煤矿28307工作面顶板支护及管理

基于马兰煤矿28307综采工作面直接顶、老顶有明显缓波状层理、裂隙大量发育的特点,针对其存在顶板管理难度大、易造成顶板事故等隐患,对该工作面顶板的支护及管理进行了探讨。首先,利用物理分析与数学计算相结合的方法,通过对该工作面顶板的支护设备进行选型计算与分析,提出了与该工作面顶板支护、端头支护及超前支护配套的支护工艺和液压支架。其次,由于煤矿地质条件复杂,在研究顶板支护技术的基础上,对矿井来压、过断层及冒顶事故等特殊地质条件下的顶板管理技术进行了深入分析,得到了合理的解决方法,为该工作面顶板支护与后续顶板管理工作提供了参考和借鉴。     

超深孔分段注浆技术在破碎陷落柱加固中的应用

以2307工作面为背景,在工作面顺槽内采用超深孔分段注浆技术,对X44陷落柱影响区破碎煤岩体进行加固,配合顶板管棚支护,解决了工作面过陷落柱期间煤壁片板和冒顶的问题,且不影响工作面正常生产。     

东滩煤矿63上06工作面顶板深孔爆破断顶卸压技术应用

由于63上06工作面轨顺沿空布置,边缘处基本顶形成悬梁,未充分垮落,为减小区段煤柱的应力集中,采用顶板深孔爆破断顶卸压技术,对巷道顶板进行预卸压处理。同时超前对63上06运顺顶板进行爆破断顶卸压,避免63上06工作面回采完毕后,采空区与63上07顺槽边缘基本顶形成悬梁,实现工作面安全回采。     

大倾角松软煤层综放面矿压规律及控制

针对五阳煤矿5102工作面倾角大、煤层松软、煤层起伏大、综放开采的条件,利用UDEC数值模拟软件分别通过沿工作面走向和倾向剖面建立模型,对顶板（煤）、底板的位移和应力变化进行了研究．结果表明：5102工作面在开采过程中,上部端头的空顶距将增加,工作面中、下部的片帮、冒顶现象加剧,必须加以控制才能防止事故的发生．通过加固煤壁、优化推进方式和提高推进速度等技术措施进行控制,该工作面26d共安全出煤4．5万t,取得了良好的技术经济效果．     

大倾角松软煤层综放面矿压规律及控制

针对五阳煤矿5102工作面倾角大、煤层松软、煤层起伏大、综放开采的条件，利用UDEC数值模拟软件分别通过沿工作面走向和倾向剖面建立模型，对顶板（煤）、底板的位移和应力变化进行了研究．结果表明：5102工作面在开采过程中，上部端头的空顶距将增加，工作面中、下部的片帮、冒顶现象加剧，必须加以控制才能防止事故的发生．通过加固煤壁、优化推进方式和提高推进速度等技术措施进行控制，该工作面26d共安全出煤4．5万t，取得了良好的技术经济效果．