大采高工作面矿压规律及支架适应性研究

针对赵庄矿首采1301大采高工作面的工程背景,利用现场实测计算的手段,基于CDW-60支架监测系统对首采面矿压规律进行了监测,得出了直接顶、基本顶初次与周期来压步距参数。由于大采高工作面断块存在大回转空间的问题,着重对支架承载状态进行了研究。     

超大采高工作面超前支架组支护参数研究

以上湾矿12401超大采高工作面大断面回风顺槽为研究对象，采用数值模拟、理论分析、现场实践等方法对超前支护参数进行了研究。通过数值模拟分析确定工作面前方19 m范围内巷道受超前采动影响剧烈，超前支护长度不低于19 m，理论分析结合实际生产情况确定超前支护强度不低于447.5 kPa。在此基础上确定使用ZFDC81100/30.5/55D型强力超前支架组，给出了支架组的主要技术参数并分析了窄形顶梁、低位互帮机构、非对称承载结构等设计方案。实践表明，超前支架组支护参数设计合理，巷道围岩得到了有效维护，可以满足超大采高工作面超前支护要求。     

残煤复采工作面围岩稳定性研究

以某煤矿921复采工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,探讨了复采工作面围岩破坏机理。结果表明:工作面与老巷间煤柱宽度为1.9 m时,煤柱失载,造成工作面悬顶距增大,工作面围岩破碎。利用平面离散元UDEC软件模拟不同采高下围岩破碎特征,分析得到了工作面合理采高,当采高为2 m时,相对于采高为2.4 m和3 m,工作面压力较小,煤柱破坏程度低,通过对工作面顶板和煤壁位移的分析,得出煤柱宽度大于16 m时,3种采高下工作面围岩位移相差不大且绝对值较小,煤柱小于16 m时,工作面围岩位移开始增大,2 m采高下工作面围岩位移相对较小。     

基于UDEC的大倾角工作面支架与围岩关系研究

大倾角工作面支架易发生滑动与咬架等现象,影响了工作面的正常生产以及工人安全。采用UDEC数值模拟分析方法,研究了大倾角工作基本顶“砌体梁”结构的稳定性,模拟分析了大倾角工作面支架与围岩的关系。研究得出:为了确保大采高液压支架工作稳定性,必须使液压支架接顶,而且降架幅度不能太大,工作面采高不能起伏过大等。该研究可为大倾角工作面支架设计提供理论依据。     

大埋深薄基岩综采工作面矿压显现规律研究

为掌握赵固一矿工作面顶底板分类、两巷支护效果、液压支架适应性、支架荷载分布、支架与围岩相互作用关系、巷道及煤壁前方支承压力分布规律,实现对工作面的科学管理,为接替工作面支架选型提供依据,对赵固一矿首采工作面进行矿压观测研究,总结了工作面基本顶和直接顶的来压特征及规律。     

托顶煤切顶留巷围岩控制技术研究

为了解决托顶煤巷道围岩变形难以控制的问题，运用理论分析、离散元数值模拟及现场工业试验相结合的方法对义棠煤业100602工作面切顶成巷围岩控制技术进行研究，分析了不同切顶高度、采高对留巷围岩变形影响规律。研究发现，适当增加切顶高度并降低采高有利于巷道围岩稳定，并确定开采技术参数为切顶高度24 m、采高6 m。现场监测结果显示，在合理的支护策略及开采工艺参数下，托顶煤切顶留巷围岩变形控制效果良好。     

超大采高工作面大断面巷道超前支护设备研制与应用

针对世界首个8.8 m超大采高工作面大断面回风顺槽超前支护问题,以上湾煤矿124018.8 m综采工作面回风顺槽为工程背景,根据巷道实际开采地质条件与锚杆支护参数,研制出了ZFDC81100/30.5/55D型高强度迈步分体式超前支架组,给出了超前支架总体结构特征、技术参数与支架布置方案,并分析了超前支架窄型顶梁、多级侧护机构、非对称承载机构及防倒机构等创新设计方案。现场实践表明,超前支架参数设计合理,在保护顶板锚杆支护系统的基础上巷道围岩变形较小,得到了有效控制,可以满足8.8 m超大采高工作面回风顺槽安全支护与辅助运输要求,具有良好的安全技术与经济效益,为后续类似超大采高工作面超前支架设计提供参考。     

大采高工作面覆岩运移规律及支架工作阻力确定

针对某矿8402首采大采高工作面特殊的地质开采条件,通过理论分析、数值计算,得出了基本顶初次与周期来压步距参数。由于大采高工作面存在一次采出空间增大的问题,因此着重对支架承载状态进行研究。通过动载荷法计算得出工作面的最大支架工作阻力为9 420 k N/架,ZZ9900/29.5/50型液压支架能够满足工作面顶板支护强度要求。     

近距煤层合层综放工作面矿压显现规律研究

针对近距煤层合层综放开采覆岩移动破坏与矿压显现规律等问题,以涡北煤矿842首采综放工作面为工程背景,采用相似模拟试验和数值分析手段对工作面开采过程进行研究。结果表明：相似模拟试验下覆岩冒落带高度为38 m,开切眼附近裂隙带的高度为103.8 m,停采线附近裂隙带的高度为95.4 m,基本顶初次来压步距为28 m,周期来压步距为17.5 m。由数值分析得到采场围岩位移场与应力场的变化颇为相似,分析采场前方支承压力分布特征与相似模拟试验的结果相吻合。研究结果可为近距煤层合层综放工作面煤柱宽度、工作面支护参数设计提供技术指导。     

浅谈复采工作面充填过空巷回采技术

针对复采工作面充填空巷回采可行性问题,以石窟煤业为研究对象,采用理论分析和FLAC 3D数值模拟,对基本顶超前断裂进行研究。结果表明,充填空巷能够有效抑制基本顶超前断裂的发生,改善复采工作面围岩应力情况。对液压支架的受力分析表明,充填空巷后,现场支架能够满足复采工作面的需要,验证了复采工作面充填过空巷回采的可行性。