浅埋煤层工作面顶板活动及其控制

本文分析了薄基岩浅埋煤层长壁采面顶板基岩单一关键层的破断参数,分析提出初次来压过程的三个组成阶段,构建“承压砌块”模型,阐述了周期来压机理,论述了工作面支护设计原理及支架工作阻力计算方法。     

大柳塔煤矿薄基岩浅埋煤层工作面矿压规律研究

为了研究薄基岩浅埋煤层矿压规律,防止薄基岩浅埋煤层工作面发生切顶事故,造成溃砂溃水事故,通过对大柳塔煤矿22614工作面现场矿压观测,得出了薄基岩浅埋煤层工作面矿压显现规律,结果表明：工作面上覆基岩厚度大于10 m的区域,工作面顶板来压比较明显,支架动载系数相对比较大,工作面上覆基岩厚度小于10 m的区域,工作面顶板来压不明显,实测工作面支架工作阻力大部分为5 400～7 200 kN,现有支架能满足生产需求。     

薄基岩浅埋煤层工作面顶板来压过程研究

薄基岩浅埋深工作面初次来压经历基岩层下部分层垮落、关键层及其上部岩层破坏垮落、松散载荷层滞后垮落等3个阶段。关键层悬臂梁破断垮落成承压砌块,其垮落及沿架后切落,形成工作面周期来压。松散载荷层垮落时重力功作用于基岩层及顶板,形成短暂剧烈的动载现象。     

浅埋煤层厚积砂薄基岩顶板破断机理研究

本文在物理相似模拟和数值模拟的基础上，通过对神东集团薄基岩浅埋煤层开采的研究，建立了上覆岩层的梯度复合板力学模型。利用承压砌块模型分析了周期来压过程，并给出了初次来压和周期来压机理。     

浅埋深薄基岩煤层顶板破断中的微震分布特征

为研究薄基岩浅埋煤层顶板破断过程中的微震分布特征,采用ARAMISM/E微震监测系统对某矿3301工作面进行监测。监测结果显示,工作面每推进95m左右,周期性出现一次大能量微震事件,说明顶板的周期性破断造成微震释放能量表现出一定的周期性,利用微震释放能量的周期性可以推断基本顶发生周期来压步距;微震事件具有明显的空间效应,利用微震定位结果,可以揭示煤层开采引起的岩层破裂高度,进而圈定岩层的破坏范围;顶板来压滞后于微震事件8h左右,利用微震事件与顶板来压的时间差,可预测薄基岩浅埋煤层顶板大面积来压。     

浅埋深薄基岩煤层顶板破断前后承压拱变化特征

为防止西部浅埋深薄基岩煤层开采过程中出现严重的开采损害问题,基于3DEC离散元软件,采用数值模拟的方法,研究了煤层顶板破断前后承压拱的变化特征。研究结果表明,上覆岩层在空间上存在能保持相对稳定的承压拱结构,该结构能在一定程度上保护工作面回采空间的安全;承压拱结构随着工作面推进而发生动态变化,当薄基岩全部破断时,承压拱结构发生失稳破坏,此时上覆的基岩层和第四系松散层的重力全部作用在支架上,容易造成切顶压架事故,应引起足够的重视。     

薄基岩浅埋煤层综采工作面矿压规律及围岩控制研究

通过对大柳塔22614薄基岩浅埋深综采工作面的矿压实测研究,对其矿压显现特征及来压规律进行了详细的分析,并对支架对工作面的适应性做了评价。得出如下结论:周期来压步距随基岩厚度增大而增大,来压强度随基岩厚度增大而减小,基岩变厚区比基岩变薄区来压步距大、来压强度大,9000kN支架基本符合该工作面开采要求等。     

浅埋煤层保水开采简述

浅埋煤层多见于我国西部,并且西部是缺水地区,脆弱的生态系统势必会给采矿事业带来新的挑战,为了迎接这一挑战,浅埋煤层保水开采应运而生。浅埋煤层保水开采主要针对浅埋煤层中保水关键层的控制,达到保持水体水位的目的。     

浅埋煤层组合关键层失稳临突变分析

应用突变理论的方法，对组合关键层的力学模型进行了分析，导出了系统的总势能函数表达式并建立了该系统的尖角型突变模型，得到了组合关键层在水平力和垂直力控制空间中时系统失稳的分叉集，定量地分析了顶板的台阶下沉量以及发生失稳的条件，得出的结论符合实际情况。     

厚基岩浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律分析

为掌握厚基岩浅埋煤层大采高工作面的矿压显现规律,以乌兰木伦煤矿61203工作面为原型,通过相似模拟试验,得出了厚基岩浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律,工作面初次来压步距为42 m,周期来压可分为大周期和小周期来压.初次来压时是厚关键层的一部分岩层垮落,小周期来压是厚关键层的一部分岩层参与,大周期来压有上位岩层的参与.工作面上覆岩层出现了与一般开采条件下相同的"三带"划分.工作面支架运行不平稳,最大工作阻力9 882 kN,为额定工作阻力的1.15倍.研究表明现在使用的支架已不能满足要求,建议选用更大工作阻力的液压支架.     

浅埋煤层高产工作面矿压分析

通过现场实例,得出了对浅埋煤层高产高效工作面顶板来压特征和不同推进速度的矿压显现规律。应用浅埋煤层老顶“台阶岩梁”理论定量化分析,揭示了快速推进时周期来压步距增大而压力减缓的机理,计算得出的工作面的合理支护阻力与实际情况相符,指导了支架选型。     

薄基岩浅埋煤层保水开采地质条件研究

通过对百善煤矿64采区浅部区域的"三含"、"三隔"、基岩的水文地质特征分析研究,着重论述了该采区浅部区域中等含水层下薄基岩浅埋煤层保水开采的地质条件,提出切实可行的保水、防止溃砂的关键技术和措施。     

薄基岩浅埋煤层工作面地表动态移动规律研究

为了有效控制和治理采动薄基岩浅埋深煤层地表动态移动,以神府东胜矿区上湾煤矿51101工作面为例,通过为期6个月的现场地表移动监测,深入研究了薄基岩浅埋深煤层下开采地表动态移动特征,对开采引起的地表裂缝形态及闭合的原因进行了分析,得出起动距、超前影响角、地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角等岩层移动参数。研究结果表明:薄基岩浅埋深煤层下综放开采具有地表移动剧烈、持续时间短、地表下沉速度大、起动距偏大等特点,且地表动态移动表现出初始期、活跃期短而衰退期较长等特点,地表裂缝发育的平面几何形态呈椭圆形,采空区外受开采影响的范围约60 m。     

浅埋煤层顶板运移及地表沉陷规律

以西部矿区杨家村煤矿浅埋深薄基岩煤层的长臂开采为工程背景,利用二维离散元数值分析软件UDEC,模拟了工作面的回采过程,总结分析了回采过程中煤层上覆顶板运移规律主要表现在顶板破断具有突然性和贯通性,地表沉陷的主要规律则表现为在地表形成锯齿状的沉陷断裂带,该规律与现场实际情况基本相符。在此基础上,该矿采取一系列技术措施有效避免了由此引发的次生灾害和损失。     

薄基岩浅埋煤层覆岩活动规律的数值模拟研究

为研究薄基岩浅埋煤层开采过程中工作面上覆岩层的变形破坏规律,利用RFPA软件对神东矿区某工作面煤层顶板破坏进行数值分析,显现了上覆岩层在工作面推进过程中的破坏过程,得出了薄基岩浅埋煤层上覆岩层在开采过程中的活动特点。     

薄基岩浅埋煤层末采顶板下沉探索分析

针对42-09工作面在末采回撤过程中,主回撤通道顶板来压、3号联以东180m范围内垛式支架卸载、单体液压支柱钻底、帮锚杆崩断、帮网崩裂、顶板沿非采帮煤壁切落等一些列问题,进行了分析和探讨,期对薄基岩浅埋煤层末采主回撤通道支护设计及相关技术人员有所帮助.     

浅埋煤层关键层研究

根据浅埋煤怪的特点,提出了覆岩全厚整体台阶切落的判断公式,补充了关键层理论在浅埋煤层应用中的判定准同。分析了不同覆岩岩层关键层的层位,指出地表厚松散层浅埋煤层覆岩中两层坚硬岩层均为关键层,为其长壁工作面来压剧烈的原因提出了供理论依据。     

浅埋煤层工作面矿山压力分区显现机理及其控制

为解决浅埋煤层工作面过沟谷地形上坡段期间的强矿压显现问题,以朱家峁煤矿1305-2工作面为工程背景,采用现场实测的方法对来压前后工作面来压步距和来压强度进行分析,确定工作面各区域矿压显现特征,并且采用爆破预裂技术进行顶板卸压,现场应用后效果良好,保证了后续回采工作面的安全稳定。结果表明,1305-2工作面过沟谷区上坡段期间来压频繁并且发生2次较大的强矿压显现现象。工作面正常回采来压步距为8～16 m,来压期间减小为4～6 m,来压强度达到45 MPa,超过支架额定工作阻力的80%。工作面呈现“两端弱中部强”的矿压显现特征,地表也相应的出现台阶下沉。采用顶板水压致裂技术措施后,工作面来压强度明显降低,实现了工作面的安全生产。     

土层覆盖下浅埋煤层工作面支架选型研究

基于支架工作阻力与顸板最终下沉量的“P-△L”双曲线关系,采用数值模拟计算方法,同时考虑相似模拟试验结果,研究土层覆盖下浅埋煤层工作面的矿压显现规律．结果表明：土层覆盖下浅埋煤层工作面初次来压时只有关键层破断垮落,支架载荷并不大,随着工作面推进顶板垮落向上发展至地表,从而在工作面与地表形成贯通裂隙时,支架阻力才最大．最终确定了陕北南梁煤矿土层覆盖下浅埋煤层20115工作面的支架工作阻力为6500kN,为南梁矿综合机械化开采的工作面支架选型提供技术依据．     

浅埋煤层超长工作面矿压显现规律研究

探讨了浅埋煤层综采工作面矿压显现的规律,以及工作面长度增加到300 m以上时的矿压显现特征,得出了分段来压现象明显、来压有大小周期之分、采动影响波及范围广、老顶初次破断具有不对称性、顶板运动有沿煤壁切落特征、老顶周期性破断首先发生在工作面中部等规律。