复杂条件下综放工作面关键技术研究

针对三元荆宝煤业综放工作面顶板破碎、旧巷高冒区较多、地质条件复杂等问题,通过采取煤壁加固、支架防倒、前后溜防滑、旧巷充填、制作人工假顶等措施,取得了在复杂地质条件下安全回采的宝贵经验。     

综放工作面煤墙片帮冒顶原因分析及防治对策

通过对综放工作面顶板、煤壁现状的现场观测和分析,总结出综放工作面煤壁片帮、端面顶板冒落的特点、形态和煤壁片帮冒顶的原因,提出了综放工作面顶板控制措施,对现场应用具有非常理想的效果和使用价值。     

采空区留煤垛技术对综放工作面矿压显现规律影响研究

以酸刺沟煤为工程背景,采用数值模拟和现场实测等方法对6上105-2综放工作面矿压显现规律进行对比分析。研究表明:无煤垛和留煤垛条件下,随着工作面支架支护强度增大,煤壁片帮值和顶板下沉量均减小,相同支护强度条件下,留煤垛开采时,煤壁片帮值和顶板下沉量均较小,工作面支护效果明显优于无煤垛开采。     

综放工作面顶板灾害类型和发生机制及防治技术

综放工作面采出煤层厚度大，上覆岩层活动空间大，易发生顶板事故。为理解综放工作面顶板灾害发生机制，统计分析了部分煤矿综放工作面顶板灾害案例，按顶板条件及灾害特征将综放工作面顶板灾害分为松软顶板大面积切顶压架和坚硬顶板大面积垮落及压架2类。分别以崔木煤矿和曹家滩煤矿综放工作面为例，分析了2类顶板灾害发生特点，提出了相应顶板灾害发生机制：松软顶板工作面顶板胶结性弱，支架实际刚度不足致使顶板在煤壁处断裂，破断后易失稳，同时支架支护强度不足，最终导致切顶压架灾害；坚硬顶板工作面顶板整体性好，不易破断，悬顶到一定极限突然破断，对支架造成冲击，若断裂线在煤壁处则极易导致工作面切顶压架。结合工程实践，提出了2类顶板灾害防治技术措施：对于松软顶板综放工作面采取合理提高支架刚度、支护效率以及工作面推进速度，加强预警等手段预防大面积切顶压架灾害；对于坚硬顶板工作面除加强支架管理、合理开采设计等，还需从顶板改性入手，如采用井下区域水力压裂技术弱化顶板，防治顶板大面积垮落和压架灾害。     

综放工作面支架"异常压力"的力源研究

针对多个综放工作面支架被压爆、压死的现象，提出综放工作面“异常压力”的概念．通过现场观测，分析了综采和综放工作面顶板结构及其运动特点，提出综放工作面老顶在采空区触矸点距煤壁的距离为60～80m，是普通综采工作面的2～3倍；指出“异常压力”的来源主要是大跨度老顶结构的前支点(煤壁上方)因遇到倾斜方向的顺面断层、相变等地质构造后，顶板产生滑落失稳而造成的，并建立了估算“异常压力”的力学模型，证明了该压力值一般为正常压力的2～3倍．最后，指出了控制“异常压力”、防止顶板事故的技术措施和途径．     

复杂条件下大倾角综采面关键技术在孔庄煤矿的应用

根据孔庄煤矿的具体地质条件,对该矿综采、综放工艺的顶板管理、设备防倒防滑技术与控制、工作面旋转调面等几个关键技术进行了可行性研究,取得了综采、综放工艺在复杂条件下大倾角工作面的成功应用与推广,并积累了一定的理论知识与现场实践经验,为相似地质条件下的矿区采用综合机械化采煤工艺提供了借鉴。     

采空区下特厚煤层首采综放工作面顶板断裂的微震监测研究

针对采空区下特厚煤层综放工作面采场矿压特征复杂、工程实例少的特点,以斜沟煤矿23103综放工作面为背景,采用高精度微震监测技术对其顶板断裂及其演化过程进行了研究。结果表明:该工作面高能量微震事件在煤壁前方80 m附近开始发生,且多分布在高位顶板(30~70 m),具有明显的周期性;高位顶板周期性断裂和下沉迫使低位顶板(0~30 m)在煤壁前方30 m附近发生持续性破裂;采空区微震事件分布在煤壁后方0~30 m范围内,且多集中在材料巷帮附近;在顶板70 m以上为8号煤采空区,无明显的微震事件。     

综放工作面破碎顶板冒落特点及控制技术

通过现场观测和理论分析,系统总结了破碎顶板综放工作面煤壁片帮和端面冒顶的规律和特点,并由此提出了破碎顶板的控制措施,在现场应用后取得了显著的效果,使片帮冒顶得到了有效的治理。     

锚杆支护在综放工作面中的应用

叙述了综放工作面应用锚杆支护技术管理顶板的新方法，分析了其支护效果及综合经济效益，实践证明锚杆支护技术值得在类似地质条件下的综放工作面推广应用     

7721综放工作面复杂地质条件下仰采顶板管理技术

论述了综放工作面复杂地质条件下仰采期间过断层、过顶板漏顶冒顶区、过顶板松散破碎带压注马丽散胶体加固顶板技术,总结了仰采期间顶板管理的经验及教训,提出了仰采期间顶板管理需要解决的难题,为类似复杂地质条件下综放工作面仰采期间顶板管理提供了一定的借鉴经验。     

采场老顶岩梁的超前破断与矿山压力

基于损伤力学的思想,建立了损伤基础梁的力学模型,并用该模型的结论分析了老顶岩梁超前破断对支承压力及其运动状状的影响。分析认为：损伤基础梁模型较弹性基础梁模型能够更真实地反映支承系统与老顶岩梁的相互作用关系,对提高顶板来压预测预报的准确性具有重要意义;老顶岩梁的超前破断与回转运动是“两个应力区”形成的必要条件。内应力区支承体损伤的充分发展是内应力区收缩和外应力区扩展的主要原因。     

金属十字铰接顶梁在回采巷道中的应用

针对常村煤矿S_(1-5)上分层综采工作面是一“孤岛”采面,矿压显现明显、回采巷道断面收敛回缩以及巷道严重底鼓的状况,经科学比较,采用金属十字铰接顶梁配合单体柱在回采巷道中进行超前维护管理顶板,收到了显著效果。     

综放工作面煤壁片帮冒顶机理及防治技术

通过对综放面围岩结构的分析 ,论述了工作面煤壁产生片帮冒顶的机理 ,从而得出了支承压力、老顶回转、煤层硬度、节理裂隙、推采方向、停采时间是影响煤壁片帮冒顶的主要因素的结论 ,并结合峰峰局五矿 5 2 110面片帮冒顶的实际情况 ,说明了防治片帮冒顶的技术措施和取得的技术经济效果     

放顶煤工作面顶煤破碎机理及放煤高度的确定

主要阐述了放顶煤工作面顶煤破碎机理及放煤高度的合理确定;针对放顶煤工作面的顶煤厚度和煤质软硬程度,正确判定顶煤是否具有可放性,为工作面能否一次采全高提供科学依据.     

"两硬"浅埋深厚煤层顶煤顶板运移规律研究

为在浅埋深“两硬”条件下的特厚煤层实施综放开采技术，对坚硬顶煤顶板的破断、运移规律进行了现场观测和分析研究．通过理论分析，建立了顶板断裂的力学模型．利用深基点观测方法，在安家岭井工矿4101综放工作面设置矿压观测站，对工作面顶煤顶板的不同层位进行深基点观测，获得了顶煤顶板随工作面推进垮落和运移情况的数据，分析总结了该工作面顶煤顶板的活动运移规律．观测结果表明：4101工作面顶煤随工作面的推进随采随冒，顶煤顶板运移起始点距煤壁较近，顶煤距煤壁前方15m左右开始移动，顶板岩层移动距离约距煤壁前方10m，顶板运移滞后于顶煤的运移，且顶煤冒落时位移量不大．4101工作面顶煤可随采随冒，顶板能够及时垮落，不需对顶煤顶板采取人工处理措施．     

近距离采空区下软底碎顶工作面开采技术研究和应用

肥城曹庄煤矿煤10-2底板为4.2 m厚的粘土岩,遇水极易膨胀软化成泥;顶板为粉砂岩、煤10-1(不可采)及粉砂岩复合顶,距离上覆煤9采空区平均只有2.1 m。复杂的煤层顶底板条件使得采场支护系统刚度低、稳定性差,开采环境十分恶劣。通过采取一系列有效的顶底板控制措施,在10601回采面开采实践中取得了显著效果。     

耿村煤矿1301开切眼锚梁网支护技术研究

通过对耿村煤矿1301工作面开切眼锚梁网支护技术的参数选择、施工和锚梁网支护技术综合监测,分析了1301工作面开切眼使用锚梁网支护矿压显现规律及锚梁网支护参数的合理性,为进一步完善锚梁网支护设计提供了技术依据。     

上提工作面矿压显现规律研究及顶板管理实践

顾北煤矿1242(3)工作面作为提高回采上限的试采工作面,顶板破碎,矿压显现明显。为了顺利安全完成回采任务,制定了科学有效的矿压观测方案,分析出上提工作面矿压显现规律,并将之应用于生产。有针对性地采取了一系列措施加强顶板管理确保工作面较快推进,该上提工作面的开采经验,对类似地质条件的工作面回采有一定参考价值。     

“孤岛”综放工作面矿压显现与控制

通过对常村矿S2-5孤岛工作面矿压观测,对顶板的变化规律的摸索,并对支架支护阻力和支护强度的分析,采取有效的支护手段,成功地采完S2-5孤岛工作面,对以后孤岛面的开采具有借鉴意义。     

马丽散N注浆材料在综放面端头维护中的应用

以顶煤损伤演化和破碎过程理论分析为基础 ,常村煤矿在S2 -1综放工作面端头超前维护中采用马丽散N产品进行超前注浆加固 ,保持了巷道顶煤的稳定 ,取得了显著的安全效益和经济效益