坚硬顶板弱化技术对工作面矿压显现规律的影响研究

针对坚硬顶板综采工作面来压步距大、矿压显现强烈、管理难度大等问题,以卡洼掌煤矿坚硬顶板条件为工程背景,在理论计算顶板垮落步距的基础上,提出切眼切顶爆破和两巷超前预裂爆破的顶板弱化技术,并对现场矿压数据进行监测,分析顶板弱化效果,研究结果表明:坚硬顶板整体性强、力学性能好,初次及周期来压步距均较大,经过对坚硬顶板采取爆破强制放顶技术,减小了工作面的来压强度,保证了工作面的安全高效生产。     

坚硬顶板深孔预裂爆破参数优化数值模拟研究

深孔预裂爆破是弱化坚硬顶板的一种有效方式,预裂爆破参数的选择对顶板弱化效果有很大影响。以山西某矿22205厚煤层坚硬顶板综放工作面的具体工程地质条件为背景,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体深孔预裂爆破影响区等效连续力学参数估算方法,运用FLAC3D软件建立了坚硬顶板深孔预裂爆破的三维数值计算模型,研究了不同的爆破孔距开切眼距离、爆破孔深度等关键参数对坚硬顶板初次来压的影响规律。在此基础上,合理设计优化了22205综放工作面坚硬顶板的深孔预裂爆破方案与参数,并进行了现场工程实践。现场矿压监测结果表明,采用深孔预裂爆破技术后,坚硬顶板的初次来压步距减小了约20m,显著改善了坚硬顶板来压期间的安全状况,保障了工作面的正常安全生产。     

薄煤层综采工作面坚硬顶板弱化技术研究

为解决坚硬顶板煤层回采时采空区内顶板大面积悬空问题,提出采用深孔爆破方式弱化顶板,从而实现工作面开采后坚硬顶板及时垮落。研究表明:12108综采工作面若不采取弱化措施,预计回采时顶板初次垮落步距在59.5m,顶板在采空区大面积悬空会给工作面回采安全带来显著威胁;在工作面开切眼内以及回采巷道内施工的爆破钻孔相结合,可有效弱化煤层坚硬顶板,现场应用后工作面初次来压步距为26.2m、动载系数为1.35,顶板来压步距较短、来压强度明显降低,为工作面初期回采创造了良好条件。     

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。     

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。     

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.     

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。     

永冻覆岩层下综采工作面坚硬顶板弱化处理技术

针对卡洼掌煤矿工作面上覆岩层为永冻岩层,为了保证在该条件下坚硬顶板综采工作面安全生产,在开切眼内向顶板钻孔进行工作面断顶爆破,同时在工作面运输巷和回风巷向顶板布置扇形钻孔进行拉槽截断爆破,在永冻覆岩层下实施了工作面顶板爆破预裂弱化试验,并通过综采工作面安装的KJ27在线监测系统,对顶板弱化处理后的采场矿山压力显现进行监测。监测结果表明:采场顶板初次来压和周期来压步距分别为19、15 m,周期来压步距较顶板弱化前降低50%,避免了工作面大面积悬顶的威胁,防止工作面顶板事故的发生。     

大倾角中厚煤层综采工作面坚硬顶板弱化技术的应用

为解决花山煤矿大倾角中厚煤层坚硬顶板综采工作面在初采初放期间初压步距长、采空区悬顶面积大导致来压强度大、瓦斯涌出量大、设备损坏严重等问题,采取切眼深孔爆破拉槽及回风巷深孔爆破技术进行顶板弱化处理,同时采用矿压在线监测等手段监测顶板弱化效果,达到缩短综采工作面初压步距的目的,确保大倾角中厚煤层坚硬顶板初采初放阶段安全管理和正常回采工作,杜绝人员伤亡及设备损坏事故,对类似综采工作面顶板弱化工作具有借鉴作用。     

坚硬顶板综放工作面超前弱化模拟研究

利用相似材料模拟和RFPA2D数值模拟方法研究了坚硬顶板超前预爆破顶板弱化技术,分析了不同顶板特性条件下综放开采引起覆岩结构变化过程,得出覆岩冒落特征并总结了综采工作面矿压显现规律、工作面超前支撑压力的分布形态及其发展变化趋势.在此基础上,得到超前预爆破顶板弱化技术能有效地解决坚硬顶板冲击矿压危害,有助于综放安全、高效开采和提高煤炭资源的回收率.     

潘三矿12418综采面坚硬顶板深孔爆破技术实践

针对潘三矿12418综采工作面厚砂岩坚硬顶板条件,开展了深孔预裂爆破强制放顶技术研究。研究成果表明:强放措施实施后,工作面初次来压及周期来压步距显著减小,缓解了工作面回采期间的矿压显现;矿压观测成果显示工作面呈现明显的"大、小"周期来压现象,实施两顺槽超深孔预裂爆破可减轻工作面"大压"显现;选用的煤矿瓦斯抽采药柱从传爆性能、爆破效果及现场操作等均能较好的满足了超深孔爆破的要求;液压支架工作阻力由6400kN提高到10800kN,极大地满足了工作面安全高效生产需要。     

综放工作面初次来压前强制放顶研究

为了避免大阳煤矿3号煤层3405综放工作面初采阶段大厚度坚硬顶板突然垮落,造成大面积来压,通过爆破的方式对初采工作面进行强制放顶,保证工作面的安全回采。爆破试验后,工作面顶板充分垮落,保证了工作面的安全回采,取得良好的经济技术效益。     

8605工作面坚硬砂岩顶板深孔预裂爆破卸压技术研究

煤峪口矿8605回采工作面顶板为厚硬砂岩顶板,采面推过后不能及时垮落,在悬露顶板作用下工作面矿压显现强烈、支架工作阻力增高、煤壁片帮破坏。针对以上难题,提出深孔预裂爆破技术对顶板进行卸压,设计了深孔预裂爆破参数。应用效果表明:采取深孔预裂爆破措施后,随着工作面推进不再出现顶板悬露现象,工作面来压平稳,支架工作阻力在可控范围内。     

冲击地压工作面瓦斯异常涌出原因分析及防治技术

针对冲击地压工作面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压工作面瓦斯涌出异常诱发因素基础上,研究了冲击地压工作面瓦斯异常涌出原因分析及防治技术。分析结果表明:冲击地压工作面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤岩固有冲击属性、瓦斯含量（压力）、开采深度、坚硬顶板、地质构造、开采技术条件等。冲击地压工作面异常涌出防治技术是在开采过程中实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护、综合监控监测及安全防护等措施,降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面实施应用,取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

工作面坚硬难垮落顶板处理技术及应用

神木县隆德矿业有限责任公司209工作面顶板属坚硬难垮落类型,通过分析坚硬难垮落顶板的特点及危害,并比较采前爆破、采后爆破、注水弱化和水力压裂等几种处理方法的优缺点,最后选择水力压裂方法应用。在工作面上通过监测水力压裂压力、裂纹扩展范围及工作面顶板垮落情况,结果表明:可以保证工作面安全生产,不会形成飓风等动力灾害。     

汝箕沟煤矿坚硬顶板控制技术

汝箕沟煤矿32212(1)工作面直接顶缺失,老顶为灰白色粗粒石英砂岩,致密坚硬,开采过程中大面积悬顶严重威胁矿井安全生产,损毁支架立柱而造成了停产。通过进行坚硬顶板控制技术研究与应用,采用工作面深孔+顺槽深孔爆破放顶,成功避免了大面来压的顶板灾害,并积累了宝贵的经验及相关技术。     

高瓦斯综放工作面顶板深孔预裂爆破技术应用

余吾煤业S2206高瓦斯综放工作面基本顶岩层厚度大、致密坚硬,初采时易形成大面积悬顶,突然大面积垮落时,易造成工作面矿压显现剧烈、瓦斯骤然升高等问题,基于此,提出对S2206工作面进行初采前顶板弱化,并通过开切眼深孔预裂爆破,预先破坏开切眼顶板的完整性,缩小了顶板初次垮落步距,杜绝了这种顶板大面积来压隐患,同时提前回收了顶煤,实现了S2206工作面安全、高效生产。     

短长壁大倾角综放工作面坚硬顶板超前弱化技术研究

大倾角短长壁综采放顶煤工作面厚层坚硬顶板不易垮落,采空区易发生大面积悬顶、瓦斯积聚以及顶板垮落动力冲击等灾害。以博斯坦煤矿1131工作面为例,计算了工作面顶板破断歩距,通过分析坚硬顶板处理方法,提出了顶板弱化技术方案,针对大倾角坚硬顶板超前弱化确定了合理的炮眼布置方式、爆破参数以及安全技术措施,通过现场实践,实现了工作面顶板及时垮落,确保矿井安全生产。     

坚硬顶板爆破弱化矿压控制技术研究

针对坚硬顶板导致的工作面后方悬顶面积大、来压强度高的问题,基于扇形爆破弱化技术,针对山西某矿的生产地质条件,对爆破参数进行理论研究并进行现场实施验证。结果表明:本次爆破弱化坚硬顶板试验使工作面来压强度明显降低,对巷道两帮以及底鼓变形量控制方面有显著效果,使两帮变形量降低81%,底鼓量降低91.2%.