冲沟下浅埋煤层采动巷道底鼓机理与防治技术

根据寸草塔煤矿22107面回顺出现的底鼓现象,在详细分析地表形态、地质因素、采动因素及工作面布置等多种底鼓原因的基础上,提出了发生底鼓的机理具有二元特点的观点,并在分析巷道底板应力应变的基础上,结合国内现有防治底鼓的技术,采取了针对性的安全技术措施,达到了控制底鼓的目的。     

火区下煤层群开采裂隙发育规律研究

为保证火区下煤层群开采的安全可行,对石圪节3#煤层火区下煤层群开采形成的裂隙发育高度进行了理论计算,得出了3#煤层开采对底板的破坏深度及下组煤开采形成的裂隙发育高度,并对裂隙的分布规律进行了分析。同时,利用UDEC软件对开采造成的裂隙发育规律进行了数值模拟,模拟结果与计算结果基本相符,得出8#与9#煤层开切眼及停采线各内错10m时,裂隙发育高度及贯通程度较小。     

Hydraulic support stability control of fully mechanized top coal caving face with steep coal seams based on instable critical angle

Analyzed the support instable mode of sliding, tripping, and so on, and believed the key point of the support stability control of fully mechanized coal caving face with steep coal seams was to maintain that the seam true angle was less than the hydraulic support instability critical angle. Through the layout of oblique face, the improvement of support setting load, the control of mining height and nonskid platform, the group support system of end face, the advance optimization of conveyor and support, and the other control technical measures, the true angle of the seam is reduced and the instable critical angle of the support is increased, the hydraulic support stability of fully mechanized coal caving face with steep coal seams is effectively controlled. Supported by the National Natrual Science Foundation of China(50504014)     

火区下煤层群覆岩移动规律及安全开采

根据石圪节矿3#,8#及9#煤地质生产条件,3#煤火区与下组煤空间位置关系,应用理论计算、离散元法数值模拟研究了下组煤开采覆岩移动规律.研究表明,3#煤采动底板破坏深度为10.6 m,当煤层赋存稳定时,下组煤裂隙发育高度共45.43 m,小于层间距,下组煤与火区不会发生裂隙导通,而在切眼及停采线处覆岩裂隙发育较高,顶板"O-X"断裂圈边缘是火区主要导气通道,为此提出了加强火区封闭、重点区域监测监控、构造探测及9#煤工作面内错布置等针对性的保障措施,确保了下组煤的安全开采.     

巨厚煤层应力集中诱发冲击矿压的作用机理

针对千秋煤矿21201工作面高地应力、巨厚、易燃复杂地质条件下冲击矿压频发的现状,采用FLAC3D软件模拟了工作面超前支承应力与相邻工作面采空区侧向支承应力叠加后形成动态应力场的变化规律.结果表明,在工作面前方局部区域产生3.3倍于原岩应力的垂直集中应力,在较高的动态集中应力作用下,煤体聚集了大量的弹性能,且该区域附近形成变化较大的错动剪应力,一定程度上加剧煤体破坏而引发冲击矿压.     

上层煤柱下综放沿空回采巷道矿压规律研究

为揭示上层残留煤柱下综放沿空回采巷道矿压显现规律,有效控制围岩变形,根据阳泉一矿8902综放面地质与开采条件,结合现场沿空回采巷道矿压观测结果,应用FLAC3D数值模拟计算分析回采巷道塑性区发育及应力分布情况.研究表明,综放回采巷道在上层残留煤柱影响与本层煤回采引起的应力重新分布耦合作用下,回风巷两帮及顶底移近量高达1985,1877mm,局部断面不足2m2,严重制约了工作面安全高效生产,采取合理布置回采巷道及减小区段煤柱宽度等措施可有效维护巷道.     

斜交煤柱下动压巷道稳定性分析

阳泉一矿15#煤层8902工作面斜交布置在12#煤层残留煤柱下方,由于煤柱集中应力作用,加之本工作面采动应力等的影响,使得工作面巷道变形严重,维护极其困难。应用理论分析、FLAC3D数值计算对上方斜交煤柱集中应力与本工作面采动应力耦合动态应力场时空演化进行了分析,得出巷道与煤柱不同空间关系下应力场对巷道变形的影响规律。上述结果与8902工作面进风巷道变形的观测数据相吻合,为阳泉矿区煤柱下巷道布置和维护提供了理论依据。     

浅埋房柱式采空区下近距离煤层综采顶板控制技术

针对浅埋房柱式采空区下近距离煤层综采工作面开采可能出现覆岩大面积冲击式来压等问题,结合鄂尔多斯乌兰集团石圪台煤矿3-1-2煤层综采工作面开采实际,采用理论分析、物理模拟、数值模拟及现场实测等研究方法,对该类煤层开采引起覆岩变形破坏、岩体弹性能聚集造成冲击式来压和压架机理、地表移动规律和井下矿压规律关系等进行了研究,针对性地采取了残留煤柱爆破放顶卸压、地面钻孔注砂充填煤房和合理控制采高等控制和预防措施,实现了工作面的安全高效生产。     

大倾角综放面支架失稳机理及控制

支架失稳是大倾角煤层综放开采中常见的现象,本文结合东滩煤矿1301面42°倾角,特厚煤层的条件,对支架下滑、倾倒、尾部受扭3种主要失稳方式的机理进行了研究.结果表明:单架失稳是工作面支架失稳的诱因,支架稳定性控制的关键是使支架失稳临界角大于工作面倾角、目的是保持整个工作面支护系统的稳定性.通过工作面伪斜布置,单向割煤、支架分组布置、提高支架支护阻力、控制采高、优化移架推溜次序、留设防滑平台、强化割煤质量管理等控制技术措施,该工作面支护系统稳定性得到了有效控制,取得了很好技术经济效益,可为类似条件煤层的安全高效开采提供参考.