巨厚砾岩层下工作面过断层覆岩运动规律研究及应用

采用数值模拟的方法,研究了工作面过断层时上覆巨厚砾岩层运动规律,分析了上覆巨厚砾岩层周期性破断步距、断层面砾岩破断形式及工作面超前集中应力状态.研究认为,巨厚砾岩层的垮落失稳与断层块体铰接的动态失稳是导致采场应力异常,诱发冲击矿压的主要因素.对此,采取深孔卸压爆破、开设卸压硐室、煤层注水和加强巷道支护等预防冲击矿压的技术措施,在实践中较好地消除或减弱了冲击矿压的发生,对于矿井安全生产具有重要指导意义.     

五沟煤矿第四含水层下合理回采上限分析

 五沟煤矿10煤的开采受上覆含水层的制约,尤其是第四含水层严重威胁了矿井的安全开采。为了确定五沟煤矿四含水下合理回采上限,在确保安全的前提下尽可能多的解放呆滞煤量,本文以1011工作面为例,通过理论计算和RFPA数值模拟相结合的研究方法对五沟煤矿合理回采上限进行分析。研究结果表明1011工作面煤层开采导水裂隙带高度为52.84m,最终确定工作面的合理回采上限为-300m。此研究结果对其他类似条件工作面合理回采上限的确定有一定的借鉴意义。     

回采巷道顶板锚索预紧力的研究与应用

在阐述回采巷道顶板锚杆(索)与围岩相互作用的基础上,分析了锚杆与锚索在支护体系中各自的作用,指出锚索预紧力是影响支护效果的关键参数.通过分析锚索支护的特点,将回采巷道顶板简化为组合固支梁模型,运用莫尔积分求得了锚索所需要的预紧力.该研究对确定回采巷道顶板锚索预紧力具有一定的参考价值.     

大倾角综采工作面收作快速拆除技术

结合淮南矿区某矿11413综采工作面收作及设备拆除施工,工作面在优化收作条件准备的基础上,采用锚网支护工艺和煤机二次排底方式可快速形成拆架通道,配合采用无坑木拆架技术,可以极大地提升支架拆除效率,缩短工作面封闭收作时间,降低了采空区发火隐患,并在提升安全管理的同时节省了材料费用。     

沿空巷道回采矿压显现及分段加固技术研究应用

沿空巷道在回采期间变形破坏严重,原有支护形式难以满足安全生产要求。通过对某矿17218沿空巷道工作面的回采实践,观测研究了沿空巷道矿压显现及围岩变形规律,采取了分段控制巷道变形的技术对策,并取得了较好的效果。该技术对类似条件下沿空巷道工作面实现安全、高效回采具有借鉴和指导意义。     

综合机械化矸石充填开采导水裂隙带发育高度研究

对不同试样的矸石充填材料进行压实测试,得出了应力-应变曲线及最佳配比方案,根据等价采高模型理论,计算了某试验矿井矸石充填开采时的导水裂隙带发育高度,提出了给矸石充填体施加一初始压实力可以极大地提高其抗压性能,进而有效地减小覆岩裂隙的发育高度,并采用数值模拟研究了不同压实性能的充填材料的导水裂隙带发育高度情况。研究结果表明,优化充填材料配比,增加初始压实力和提高采空区充填率都可以有效地减小导水裂隙带发育高度。     

六柱支撑式固体充填采煤液压支架结构及工作原理研究

本文介绍了六柱支撑式固体充填采煤液压支架的基本结构及特点,支架高支护阻力,有利于控制顶板的初始下沉,保证充填空间;增设的压实机构对充填物料施加的压实力,提高了其密实度和接顶率,增强了充填体抗压力学性能.提出充填支架与围岩相互作用体系是由"顶板-支架-底板,煤壁-支架-充填"共同组成,并以此建立支架与围岩的作用力学模型,分析了到达理想充填效果时,支架最大集度载荷和各立柱受力情况.论述了六柱式充填支架基本移架方式及移架过程中其结构受力特征,建议对于不同条件,应选择合理的移架方式.     

预掘复合顶超高巷道支护技术研究

针对复合顶板工作面回采巷道较难维护等问题,提出预掘复合顶超高巷道支护技术,对其掘进支护方案进行了优化设计,采用UDEC3.0数值模拟软件对超高巷道围岩应力分布特征及支护效果进行了模拟分析,同时研发了一种超高巷道超前液压支架,有效解决了大垂高巷道断面支护难题。现场实践证明,此法较以往复合顶板条件下巷道支护具有明显优势,可在类似条件的矿井推广应用。     

基于充实率控制的导水裂隙带发育高度研究

为了研究固体充填采煤充实率对导水裂隙带高度的控制作用,分析了固体充填采煤覆岩移动变形特征,借助等价采高理论套用经验公式对固体充填采煤不同充实率条件下导水裂隙带高度进行预计。运用数值模拟软件UDEC对不同充实率条件下导水裂隙带高度进行模拟,建立了固体充填采煤导水裂隙带高度预计的新方法,其结果与经验公式预计的结果相吻合。工业性试验表明:当煤层采高为3.5m、采空区充实率为85%时,导水裂隙带发育高度在10m左右,实测与预计结果基本一致。