厚煤层一次采全高煤壁失稳机理及控制技术

针对王庄煤矿6.5 m以上厚煤层一次采全高综采工作面煤壁片帮严重,稳定性差的现状,结合现场实测结果对该矿煤壁片帮失稳机理进行了分析。基于采高过大易导致煤壁片帮严重的事实,提出了采用"梯级煤壁"方法控制片帮技术,并分析了其作用机理。结果显示:该工作面煤壁片帮体破坏面形状近似于圆锥锥面,规模近似于"楔形体";将煤壁划分为由上而下前后依次错开的若干梯级后,煤壁受力情况得以改善,并有利于煤壁片帮控制。     

大采高工作面末采段防片帮注浆加固技术

为解决慈林山煤矿9107大采高工作面末采段的煤壁片帮、巷道变形量大等问题,保证工作面末采的安全,通过分析大采高工作面末采阶段的煤壁片帮机理,提出深孔注浆加固技术。通过对9107工作面末采段煤体实施深孔注浆加固后,煤壁片帮现象明显低于未注浆加固的回采工作面,且未发生较大片帮,工作面两巷及回撤巷最大变形量57 mm,满足工作面安全回采及顺利回撤。     

大采高工作面煤壁片帮观测及其控制措施

为了深入研究大采高工作面煤壁片帮的发生机制并做好控制管理工作,利用激光测距方法对霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮情况进行现场观察,统计了煤壁片帮深度、高度及片帮范围等数据,分析了3207工作面发生片帮的主要原因,并提出相应的煤壁片帮控制措施。研究结果表明:霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮的主要形式为剪切滑移,工作面周期来压对煤壁稳定性影响较大;地质构造、顶底板性质、采煤高度、工作面推进速度等是煤壁发生片帮的主要影响因素。提出采用俯斜开采、加固工作面煤壁、加快工作面推进速度等控制措施,确保3207大采高工作面的安全高效开采。     

“两硬”大采高综放工作面煤壁片帮机理及控制研究

以8916工作面为例,通过现场统计掌握了"两硬"煤层大采高综放工作面煤壁片帮主要形式,并对片帮机理进行了理论分析。结合8916工作面实际,分析了影响"两硬"煤层大采高综放工作面煤壁片帮的主要因素,并给出了预防性措施。     

辛置煤矿2-208大采高工作面柔性加固防治煤壁片帮技术

为有效控制2-208大采高工作面回采期间的煤壁片帮现象,提出采用柔性加固的方案对煤壁进行加固处理,通过对"棕绳+注浆"柔性加固技术力学模型的具体分析,并根据工作面的片帮情况对柔性加固方案进行具体设计并实施。结果表明:2-208工作面煤壁采用"棕绳+注浆"柔性加固技术后,工作面回采推进时基本无煤壁片帮及顶板冒落的现象发生,保障了工作面的安全高效回采。     

大角度厚煤层仰采工作面煤壁稳定性研究

针对大角度厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,以淮北矿区袁店煤矿1032工作面为工程背景,采用理论分析的方法,建立了煤壁滑动力学模型,分析了大角度厚煤层仰采工作面的煤壁片帮机制,并通过数值模拟得到煤壁水平位移场及最大破坏深度。研究结果表明:煤壁片帮深度与仰采角度和采高呈正相关,且当仰采角大于15°时,片帮加剧,采高大于3.5m时,煤壁破坏深度急剧增大;但在仰采角以及采高一定的条件下,随着工作面推进速度加快,煤壁破坏深度减小。在1032工作面采取增加液压支架实际初撑力和工作阻力,提高护帮板的使用率,降低采高,加快工作面推进速度等技术措施,煤壁稳定性得到了有效控制。     

王庄矿大采高综采面煤壁片帮机理与防治技术

针对王庄煤矿8101工作面实际,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了松软煤层大采高综采工作面煤壁片帮机理。认为采高增加、煤壁塑性区宽度增大、煤体松软破碎、煤体内聚力小是导致工作面易片帮的根本原因,制定了增加支架初撑力、加快工作面推进速度、局部注浆加固、规范支架操作工序、控制端面冒顶等煤壁片帮防治技术,实现了8101工作面煤壁片帮的有效控制。     

布尔台矿区42102工作面大采高改综放开采矿压显现分析

针对布尔台矿区原42102大采高综采工作面矿压显现强烈,煤壁片帮深度大,工作面液压支架前漏矸、漏顶严重等问题,采用FLAC3D数值模拟方法,对比分析了42102工作面在综放开采和大采高综采两种开采模式下的矿压显现规律,结果表明:综放开采可以有效降低煤壁片帮,并且采高越小,煤壁片帮值越小,采高3.5 m综放开采的煤壁片帮量仅为采高5 m大采高综采的65%左右,且顶板下沉量仅为综采的20%~30%。在42102工作面改为综放开采后,经现场实测:综放工作面煤壁片帮程度较大采高综采减小了50%,未出现漏矸、漏顶和冒顶现象,工作面支架工作状态良好,控顶效果良好。     

大采高综采面煤壁片帮预防措施

总结了大采高工作面煤壁片帮的危害性,在分析导致大采高工作面煤壁片帮原因的基础上,提出了预防煤壁片帮的技术措施.     

西曲矿大采高工作面片帮机理与防治研究

西曲矿18501工作面为大采高一次采全厚工作面,在回采过程中工作面煤壁片帮情况严重。根据西曲矿开采煤层地质条件,对工作面煤壁片帮机理进行了分析,提出采煤机滚筒加长轴的台阶形煤壁推进工作面采煤方法,通过施工实践后观测统计,优化后的采煤方法明显改善了工作面煤壁片帮情况。     

1306综采工作面大型复合构造带综合加固技术研究

根据1306综采工作面褶曲和断层复合构造破碎带特征,提前加固三角煤和工作面内部加固煤壁,针对煤壁不同破碎程度分别采用高压化学注浆和聚胺酯木锚杆锚注加固工艺技术,实现了工作面高效安全开采。     

急倾斜煤层伪俯斜走向长壁工作面煤壁破坏机理

急倾斜煤层走向长壁工作面煤壁和底板容易发生破坏,严重影响工作面的正常推进。通过理论建模、底摩擦实验、数值计算等方法,研究了煤层顶板破断与冒落矸石滑动特征,揭示了不同煤层赋存和开采条件下煤壁破坏机理,并提出了防治煤壁破坏与底板滑移的具体措施。研究发现:急倾斜煤层走向长壁工作面顶板冒落的矸石会对采空区形成不同程度的充填,自下而上依次为“密实充填段”、“不均匀充填段”、“非充填段”3段,而工作面中上部区域由于充填不充分,动压现象明显,容易造成严重的煤壁片帮和底板滑移现象,支架的工况随之也会变差,成为整个工作面围岩稳定性最脆弱的区域,严重影响到工作面的安全高效生产,是采场围岩控制的重点区域;工作面底板稳定性显著影响煤壁的稳定性,实际生产中发现,在煤层赋存和开采条件不同时,煤壁破坏一般会呈现出“塑性-流动”、“挤出-滑移”、“剪切-滑移”3种破坏模式;工作面采用伪俯斜布置不仅可以显著提高煤壁和底板的稳定性,也可以有效阻止液压支架倾倒和下滑,还可以避免工作面飞矸发生,配合整体推刮板输送机和“柔性加固煤壁”等技术可以实现急倾斜煤层走向长壁工作面安全高效开采,有效解决急倾斜煤层机械化开采所面临的一系列岩层控制难题。     

塔山煤矿8303综放工作面煤体注水降尘技术

塔山煤矿8303工作面煤体产尘率较高,为了增加煤体湿度,减少煤尘飞扬,创造良好的作业环境,确保矿井安全生产,对8303综放工作面开展了煤体注水降尘技术研究应用。煤体注水技术的实施实现了作业面煤体含水率由1.80%提高至3.86%,煤体含水率增加,产尘量显著减少,降低了工作面粉尘浓度,降尘率提高39.55%。     

急倾斜薄煤层工作面推进速度对顶板岩层活动的影响

为了研究急倾斜薄煤层工作面推进速度对顶板岩层活动的影响规律,以新铁煤矿99#煤层的赋存条件及开采情况为研究背景,运用FLAC3D数值模拟软件,分别对不同推进速度下的顶板垂直应力场以及位移场进行模拟,并分析了不同推进速度下的顶板活动情况。结果表明:工作面推进速度对顶板岩层的应力分布、下沉量有显著影响。当工作面推进速度从2.4m/d增加到4.8m/d时,工作面煤壁处顶板垂直应力从13.95MPa降低到12.38MPa,降低了12.68%;煤壁前15m处顶板垂直应力从19.02 MPa降低到17.51MPa,降低了8.62%;顶板最大下沉量由0.93m降低到0.50m。适当提高急倾斜薄煤层工作面推进速度,顶板垂直应力和下沉量均降低,有利于顶板稳定。     

采动影响煤帮变形机理与控制技术研究

为解决邻近工作面采动影响下3213运输巷煤帮变形显著问题,基于3215工作面开采后覆岩的结构特征,确定了基本顶断裂位置,分析了煤柱变形破坏机制,提出了高预紧力和注浆改性的煤帮变形控制思路,根据3213运输巷地质条件设计了技术参数。现场监测结果表明,提出的破碎煤帮稳定性控制技术实施效果良好,可有效控制巷道围岩的稳定性,顶底板移近量降低了81.4%,两帮移近量降低了79.6%。研究成果为类似条件矿井采动影响破碎煤帮变形控制提供指导。     

“三软”大采高综采面煤壁稳定性及其控制研究

为有效控制“三软”大采高综采面煤壁稳定性,以淮北矿业集团许疃煤矿7219面为工程背景,实测了“三软”煤层大采高综采面煤壁片帮特征,建立了采场煤壁“楔形”滑动体稳定性分析的力学模型,分析了“楔形”滑动体稳定性的关键影响因素.结果表明:“三软”大采高综采面煤壁片帮以上半部片落的“楔形体”滑落形式为主,“楔形”滑动体稳定系数K与C,Ph,μ呈正比关系,与Wo,θ呈反比关系.通过提高支架初撑力、控制端面冒顶、加固煤壁、用好护帮板以及适当提高工作面推进速度等技术措施,7219面煤壁稳定性得到了有效控制.     

边角煤工作面煤壁片帮机理分析及注浆加固技术

以显德汪矿二采区1223工作面为工程背景,针对不规则边角煤工作面大角度调采期间,出现的煤岩体破碎较严重且在仰采时出现煤壁片帮等问题进行了分析,针对性地提出了采用高分子加固材料进行注浆加固的方式,阐述了高分子加固材料的注浆加固原理,设计出注浆加固方案并进行应用。回采实践表明,采用高分子加固材料进行注浆加固后,工作面片帮和冒顶得到有效控制,实现工作面正常回采。     

坚硬顶煤水力致裂控制技术在崔家沟煤矿的应用

陕西省崔家沟煤矿二水平三盘区2303综放工作面坚硬顶煤难冒落,导致顶煤放出效果不佳,放煤高度和回采率低。为解决此问题,根据坚硬顶煤水力致裂控制技术原理,在综放工作面架间向煤壁前方顶煤施工直径为32mm的水力致裂钻孔,进行坚硬顶煤水力致裂试验。试验结果表明:水力致裂技术成功弱化了顶煤,有效降低顶煤块度;改善了顶煤冒放性,减少了综放工作面顶煤由于破碎不够充分导致放煤期间顶煤形成拱结构的可能性,提高了工作面放煤高度和回采率;同时有效降低了工作面的粉尘浓度,改善了工人的作业环境。对今后处理坚硬顶煤难垮落问题,具有重要的借鉴价值。     

上湾煤矿8.8 m综采工作面煤壁稳定性分析

随着大采高开采技术、综采设备研发制造水平的不断提高,综采工作面开采高度不断突破,向8 m及以上超大采高发展。大采高开采技术实现了采煤工作面高产高效,提高了煤炭回采率,但是随着开采高度的不断增加,煤壁片帮问题愈发凸显,大采高综采工作面煤壁稳定性已严重制约煤矿安全高效生产。针对上湾煤矿8.8 m工作面开采后的煤壁片帮情况,采用煤壁稳定性分析软件及FLAC^3D软件对影响工作面煤壁稳定性因素进行类比分析、理论分析及数值模拟分析,得出该工作面煤壁较为稳定,但仍需在合理选择支架支护强度的前提下,尽量保证液压支架护帮范围达到5 m,以适应8.8 m超大采高工作面的护壁要求。     

浅谈祥升煤业3301工作面瓦斯治理效果

针对祥升煤业3301工作面区域煤层瓦斯赋存情况,提出了瓦斯抽采及“Y型”通风的治理措施。在工作面推进过程中,对工作面瓦斯含量进行实时观测,对瓦斯治理效果进行了分析。实施瓦斯抽采和“Y型”通风的治理措施后,降低了工作面瓦斯浓度,提高了煤炭资源回收率。