大倾角开切眼一次成巷支护与施工技术应用

针对魏家地煤矿2303工作面开切眼大断面、大倾角的控制与施工难题,采用理论分析的方法,优化确定了开切眼支护参数,并提出锚索网耦合让压支护、木顶柱支护的一次成巷技术。研究结果表明:通过锚杆与托板等强、锚杆与锚索同步承载的耦合让压技术实现开切眼的有效控制,而对综掘机履带板、转载机皮带、油箱前部排气孔的适应性改进,提高了掘进效率。     

急倾斜煤层沿空留巷支护技术

采用UDEC数值模拟软件,对某矿5采区58上右三片运输平巷在掘进和回采期间巷道围岩的应力场、破坏场、位移场等变化特征进行了分析,并结合现场实际情况通过实践证明了在留巷期间采用加强支护和补强支护措施能够确保沿空留巷成功。     

坚硬顶板大采高工作面压架事故及支架阻力分析

针对大同晋华宫煤矿坚硬顶板大采高综采工作面生产过程中发生压架事故的情况,深入分析压架事故的类型和原因,并基于大采高综采工作面覆岩结构特征,采用理论分析方法,分析得到了坚硬直接顶关键层的悬顶长度的计算方法及其影响因素;对大采高坚硬顶板综采工作面支架工作阻力的确定进行了载荷估算法的修正算法;并根据修正结果及地质条件,计算得到了402盘区工作面支架的合理工作阻力为12 184 kN,支护强度为1.22 MPa,同时确定了合理的支架架型;通过工业性试验,实测分析了所选支架的适应性,结果表明了理论分析计算结果和所选架型的合理性,保障了402盘区大采高综采工作面的安全高效开采。     

仰采综放工作面端面煤岩稳定性及控制研究

为了保障仰斜开采综放工作面煤壁及端面顶板的稳定性,确保工作面的安全高效生产,本文采用理论分析方法分析了仰采工作面煤壁和直接顶的失稳特点,建立了保持煤壁和端面顶板稳定性的力学关系模型和条件,探讨了支架初撑力、立柱前倾角和仰采角之间的相互影响关系。研究得出,当仰采角增大时,提高支架初撑力、减小立柱前倾角,有利于仰斜工作面煤壁及端面顶板的稳定性控制;当仰采角小于11°时,工作面应以控制顶板下沉为主;当仰采角大于11°时,工作面应以控制煤壁片帮和顶板下滑为主。结合某煤矿80113仰采综放工作面的生产地质条件,确定了合理的支架初撑力和立柱前倾角,提出了针对性的端面煤岩稳定性控制措施,保证了工作面的安全高效生产。     

浅埋近距离房柱采空区下顶板活动规律与支架支护强度计算

为了保障浅埋近距离房柱采空区下方综采工作面的安全高效开采,以大地精煤矿为工程背景,采用数值模拟和理论分析的方法分析了房柱采空区下综采工作面的顶板活动规律以及支架的合理支护强度。结果表明:2#煤层采留煤柱的应力影响深度约为20 m,对于3#煤层老顶活动规律和支架的支护强度产生影响;在房柱采空区下,综采工作面的破断失稳方式呈现滑落失稳和回转失稳的周期性变化趋势,同时分析得到了残留煤柱产生的应力集中系数约为1.30。理论计算结果表明,在该类条件下一般浅埋工作面的合理支护强度为0.82~0.93 MPa,考虑残留煤柱的应力集中可以得到房柱采空区下综采工作面的合理支护强度为1.07~1.21 MPa。     

含夹矸厚煤层沿空巷道围岩稳定性及支护技术研究

为保障含夹矸厚煤层综放沿空巷道的稳定性,确保工作面的安全高效开采,采用数值模拟分析了不同夹矸条件下沿空巷道围岩的应力分布、塑性区分布以及巷道围岩的位移。研究表明:夹矸的存在破坏了巷道围岩的连续性,使得围岩稳定性较差;厚层夹矸条件下,巷道围岩较稳定;当夹矸硬度与煤层硬度相近以及夹矸位于巷道顶部时,巷道围岩稳定性相对较好。在此基础上,提出了合理围岩控制技术,确定选用锚网索配合梯形钢带联合支护的方式,并提出了合理的支护参数;通过工程实践2验证了含夹矸厚煤层沿空巷道围岩控制技术的合理性,确保了工作面的安全高效生产。     

特厚煤层大巷保护煤柱宽度数值模拟研究

保护煤柱宽度的留设是煤矿安全经济开采的重要影响因素。通过UDEC数值模拟分析安家岭二号井工矿B902综放工作面的合理停采线位置,即在保证回撤通道稳定的前提下,既能保证辅运大巷不受破坏,又能使煤炭资源损失最小的煤柱宽度。     

大倾角煤层伪斜工作面支架稳定性分析

从支架整体角度分析其不下滑条件并给出改善措施;分别从支架处于升架过程及支撑状态的角度分析支架不倾倒条件,给出升架过程中支架重心动态变化及正常工作状态下煤层顶底板、旁侧支架压力大小对支架稳定性的影响条件式,并由此得出两状态下区段运输平巷超前区段回风平巷距离关系式;考虑工作面伪斜布置,为避免移架过程导致支架整体上窜,从工作面平行移架角度,给出区段运输平巷超前回风平巷距离;计算上述分析所得三个运输平巷超前回风平巷距离值大小,取其中较大者作为工作面伪斜布置依据,保证工作面支架的稳定。     

露井联采区综放开采采动垂直应力分布规律研究

为了评价露井联采区特厚煤层综放开采顶煤的冒放性以及为采场围岩控制提供依据,采用FLAC3D数值模拟方法研究了平朔安家岭2#井工矿B902工作面条件下,露天矿边坡、排土场等因素对露井联采区综放开采采动垂直应力分布的影响.模拟结果表明,露井联采条件下,边坡周边岩体由三向应力状态转为二向应力状态;受边坡及排土场的影响,工作面前方6m处的垂直应力最大值出现在远离边坡侧,偏离工作面几何中心的距离占工作面面长的5.3%,井工开采区和采空区区域沿工作面倾向剖面上垂直应力呈不对称分布;与工作面远离边坡侧的未开挖区域相比,邻近边坡侧的未开采区煤岩层中的垂直应力值和应力集中影响范围较小.     

浅埋工作面区段煤柱留设尺寸优化研究

为了掌握浅埋煤层矿压变化规律，同时解决因煤柱留设不合理而造成的煤炭资源浪费问题，以榆林双山煤矿308工作面与306工作面为工程背景，通过理论计算、数值模拟及工业性试验等方法，对306工作面区段煤柱合理留设尺寸展开研究。研究结果表明：极限平衡理论分析得出，煤柱内部弹性核区的宽度为3.8 m,区段煤柱极限宽度为11.4 m;数值模拟结果与现场实测数据相吻合。结合工作面实际生产地质条件，确定306工作面合理煤柱留设尺寸为11.5 m,并提出相应的巷道围岩支护方案。研究成果为浅埋煤层区段煤柱的尺寸留设提供了理论支持和技术指导，有助于有效提高煤炭回采率。