综采工作面末采及回撤矿压显现规律与顶板控制技术

神东矿区综采末采使用辅巷多通道回撤技术,通过对末采阶段和支架回撤阶段矿压显现规律的研究,提出了末采等压的顶板控制技术。以补连塔煤矿22303综采工作面为例,研究得出:在综采工作面末采贯通前需通过计算留预留一定尺寸的等压煤柱进行停采让压,当工作面来压后基本顶回转断裂,形成稳定砌体梁结构,在贯通时主回撤通道将不会来压,能够保证支架的安全回撤;当让压后工作面仍不来压,则工作面在回撤时将处于来压状态,需要加强回撤通道的支护强度,防止压架事故发生。     

超长大采高综采工作面末采回撤调压关键技术研究

针对超长大采高综采工作面末采阶段的矿压调控问题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,通过研究小保当煤矿112201工作面末采贯通阶段的围岩应力分布规律以及矿压显现特征,确定相应的矿压调节技术方案,有效调控末采阶段工作面的周期来压步距,维护了顶板岩层稳定性,实现了工作面柔性塑料网(宽15m×长360m)的顺利铺设。研究表明：工作面末采期间回撤通道的围岩应力将由回采帮向煤柱帮转移,加强回撤通道围岩支护强度,可保证回撤通道稳定性|通过调整工作面回采速度,改变周期来压位置和减小来压持续长度,可实现工作面的顺利挂网与贯通,对类似工作面设备的顺利回撤具有借鉴意义。     

综采工作面末采及回撤矿压控制技术

某矿综采末采使用辅巷多通道回撤技术,通过研究末采阶段和支架回撤阶段的矿压显现规律,结合矿山实际条件提出了末采等压的顶板控制技术。将此技术应用于某矿综采工作面,研究得出:在综采工作面末采贯通前需通过计算留预留一定尺寸的等压煤柱进行停采让压,以便形成稳定砌体梁结构,在贯通时主回撤通道将不会来压,能够保证支架的安全回撤;当让压后工作面仍不来压,则工作面在回撤时将处于来压状态,为防止压架事故的发生,需要加强回撤通道的支护强度,提高安全系数。     

大采高综采面末采矿压控制技术

针对神东矿区工作面末采段容易发生压架事故的问题,结合矿压规律、覆岩运动特征及理论计算,就停采调速让压、强制放顶减压、调节采高缓冲降压3种措施的机理与运用进行了研究.结果表明,在调整采高前提下通过停采、调速让压、强制放顶措施的单一或者综合运用均能实现定点定位来压与围岩的提前卸压,保证贯通回撤时顶板不来压.此研究结论很好地指导了霍洛湾矿22202面的末采顶板管理工作,实现了安全高效生产与回撤,为类似条件矿井末采提供参考.     

大采高综采工作面末采阶段来压规律与顶板控制技术

为研究大采高综采面末采阶段矿压显现规律,保证设备快速回撤,以察哈素煤矿3101首采面末采阶段开采实践为工程背景,采用理论分析和现场实测相结合的方法,研究工作面推进速度对来压特征影响,确定合理等压位置并提出末采支护方案。结果表明:工作面加速推进可使来压步距和来压持续长度明显增加;利用停采等压技术可有效控制来压位置;合理留设等压间隔煤柱,可保证挂网和贯通回撤阶段顶板压力显现较缓和;采用补强支护和相关顶板控制技术可保证回撤通道的稳定性。     

神东浅埋综采面末采段让压开采原理及应用

针对神东矿区综采面末采段回撤过程中发生压架事故的问题,综合采用理论分析与现场实测的方法,就让压开采的原理及适用性进行了研究.结果表明,让压开采是一种通过在综采面回撤前适当位置停采来避免贯通回撤时工作面受顶板来压威胁的有效技术措施.运用停采让压,降低推进速度,可改变周期来压位置和减小来压持续长度,实现贯通时硕板无来压的目标.而合理让压位置的确定要以让压间隔煤柱稳定和贯通回撤时工作面不来压为前提.结合工作面停采让压前来压规律及停采让压时压力显现特征,提出了4种可能存在的情况.利用让压开采原理,指导了神东矿区大柳塔矿21305综采面、补连塔矿22303综采面末采段的安全回撤.     

浅埋煤层预掘双回撤通道末采矿压显现调控技术研究

为保障工作面高效回撤，全程跟踪监测了末采期间的矿压显现，利用理论分析、数值模拟的方法分析了回撤通道变形破坏机理，提出了末采围岩调控技术。研究表明：末采10 m内将出现矿压显现的剧烈变化区，回撤通道出现煤壁侧破坏显著大于煤柱侧的趋势；基本顶在工作面支架后方断裂最有利于矿压控制，顶板下沉与顶板弹模、直接顶厚度、支护强度、跨度、采高等密切相关。提出了四种末采围岩调控技术，现场运用三种后效果明显，对本矿的工程实践具有指导价值。     

超大采高综采工作面回撤通道支护技术研究

为实现榆神矿区8.2 m超大采高工作面大型设备安全高效回撤,以金鸡滩煤矿12^-2108工作面回撤通道为工程背景,采用理论计算、数值模拟和现场矿压实测的方法,研究工作面末采阶段基本顶周期来压规律与顶板断裂位置,得出末采阶段基本顶周期来压步距19.3 m,工作面推进距主回撤通道7.9 m时受动压影响剧烈,在贯通前2 m处来压结束,运用停采等压技术证明工作面与回撤通道贯通时无须等压,同时确定基本顶下一次周期来压断裂位置位于主、辅回撤通道中间煤柱约4.8 m处,工作面最终实现了无来压贯通。基于采场矿压规律研究,回撤通道创新性地提出采用恒阻大变形锚索+钢带十字链接按A,B、C三个不同应力分区支护整体受力的新设计方法,通过现场实测应用得出：C区域的锚索伸长量大于B和A区域,越靠近工作面侧锚索下沉量越大,位于回撤通道中部（C区）靠近回采侧恒阻锚索最大延伸量达到180 mm,而垛式支架撤出后大断面巷道一侧邻空成悬臂梁,此时恒阻大变形锚索完全受力,回撤通道顶板整体向采空区倾斜的现象,证明支架撤出过程中恒阻锚索能够保持顶板临时稳定性,保证了顶板没有出现冒顶现象,底板、抹角、帮角基本没...     

回撤通道保护煤柱应力分布及其影响因素分析

基于理论分析方法,针对综采工作面末采阶段老顶在回撤通道保护煤柱上方断裂这一破坏形式建立力学分析模型,研究了保护煤柱在这一破坏形式下的应力分布规律,并分析相关参数对保护煤柱应力的影响规律。研究结果表明,老顶在保护煤柱上方断裂时,应力峰值偏向辅回撤通道一侧,且老顶断裂位置和留设宽度对煤柱的应力分布形式影响很大,其对末采阶段保护煤柱和回撤通道的围岩稳定起关键作用,在进行回撤通道保护煤柱宽度设计时,应充分考虑上述因素对煤柱稳定性的影响,对保护煤柱留设宽度进行合理优化,保证工作面回撤过程中的围岩稳定性。     

大采高工作面末采期间快速贯通技术研究

为实现大采高工作面末采期间回撤通道快速顺利贯通,以万利一矿42301大采高工作面为工程背景,在末采期间采取矿压观测和顶板控制的措施,保证回撤通道贯通期间避开周期来压。在此基础上对挂网工艺进行优化,缩短了挂网时间,为回撤通道安全快速贯通提供了技术保障。实践结果表明:工作面回撤通道贯通时间大幅减少,整个贯通过程仅用了32 h;采用现场多频次测量顶底板高程的方法,保证贯通期间工作面顶底板平整,使高差从2 700 mm减小到200 mm以内,回撤通道贯通质量高,仅局部20台支架底板存在小于200 mm的台阶高差;采用矿压监测手段和顶板控制措施,保证工作面末采期间未受到矿压影响,回撤通道安全顺利贯通。     

综采工作面末采巨厚层坚硬顶板控制技术

根据神东矿区石圪台煤矿31煤三盘区综采面末采贯通上覆超厚层单一坚硬顶板矿压显现强烈现象,提出了综采面末采贯通采用主辅通道双巷回撤工艺时的顶板控制技术。以石圪台煤矿31305综采工作面为工程实例,研究了综采面在末采贯通前对顶板进行高压水力压裂超前弱化治理,采取了增强主回撤通道支护及贯通前停采等压、控制推采速度等措施,实践表明：采取上述措施后,可以有效缩短顶板来压步距,降低来压强度,使工作面贯通和设备回撤期间处在顶板无压阶段。确保了31305工作面的优质贯通,安全回撤,能够有效防止工作面末采压架事故的发生,实现矿井安全回采。     

特厚煤层下分层回撤通道围岩稳定性分析

针对特厚煤层下分层工作面末采期间回撤通道围岩控制难题,以大柳塔煤矿活鸡兔井1^-2特厚煤层为研究背景,通过数值模拟及现场实测的方法,对末采期间回撤通道围岩应力及塑性区演化分布展开研究,提出围岩控制方案并成功应用。结果表明,特厚煤层下分层工作面过上分层采空区末采贯通前,下分层回撤通道围岩垂直应力场略微增大,工作面前方剩余煤柱塑性屈服,回撤通道围岩塑性区基本不发生再扩展;至末采贯通时,回撤通道区段煤柱帮围岩垂直应力集中程度显著增大,工作面及回撤通道围岩塑性区扩展剧烈,围岩变形破坏较为严重,易导致矿井动力灾害发生。根据末采期间工作面及回撤通道围岩塑性区分布,确定回撤通道采用支护(锚杆索+网+钢带)-改性(注浆)的协同控制方案,现场应用取得良好效果。     

强矿压工作面回撤通道失稳机理与注浆加固技术

为保证末采期间回撤通道的稳定性,实现安全高效的工作面回撤,以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景,对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析的方法建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型,得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法,确定了最佳注浆时机对应的位置。同时对比分析了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线,得到注浆可有效提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算,确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时,进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆,结果表明,工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料,能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定,实现安全高效、经济合理地搬家倒面。     

预掘双回撤通道稳定性机理及控制技术研究

为解决预掘双回撤通道贯通时回撤通道围岩稳定性问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究分析了回撤通道贯通时围岩破坏机理、通道间合理煤柱尺寸、工作面贯通不同位置时围岩塑性区分布与应力分布规律。结果表明：主、辅回撤通道间煤柱理论宽度为20 m,此时煤柱内部应力分布呈现双峰状,辅助回撤通道围岩应力较小;20 m煤柱条件下,工作面进入末采期,主回撤通道围岩逐渐破坏,辅助回撤通道围岩塑性区范围较小,因此确定主、辅回撤通道间煤柱宽度为20 m。工作面末采期主回撤通道采用垛式支架加强支护,现场实测主回撤通道帮部最大变形量180 mm,巷道完整性较好。     

综采工作面回撤通道围岩控制技术研究

为控制某矿30405工作面回撤通道围岩变形,保证末采阶段的安全,通过分析回撤通道围岩变形规律,采取停采让压、对回撤通道采取垛式支架+锚网索复合支护,有效控制了回撤通道围岩变形,满足了工作面设备回撤的要求。     

回撤通道末采围岩稳定性分析与控制技术研究

针对工作面末采期间回撤通道矿压显现剧烈的问题,通过现场监测、数值模拟,研究了塔拉壕煤矿3101工作面回撤通道区域应力演化规律及围岩塑性破坏特征,结果表明:(1)在末采期间,工作面超前回撤通道20 m范围内影响剧烈,围岩失稳严重;(2)在工作面距主回撤通道20 m到贯通期间,主回撤通道区域应力分布从"非对称双峰值"状态逐步加强,最终演化为"对称单峰"状态,辅回撤通道区域应力场数值增加,状态基本不变;(3)末采期间,主回撤通道围岩塑性区逐步扩展,辅回撤通道围岩塑性区变化不明显。因此,基于顶帮协同控制的原则,提出预防性的主回撤通道补强支护方案,并配合末采期间围岩稳定性控制措施,现场应用效果良好。     

浅埋煤层综采面超前支承压力影响范围与末采让压技术研究

针对浅埋煤层综采面末采段煤柱留设和支架安全回撤问题,采用现场实测和理论分析对转龙湾煤矿23103工作面末采段进行了研究。结果表明:23103工作面末采段的超前支承压力影响范围约为19~20m,保护煤柱的极限平衡区宽度为4.86m。利用此研究成果可将23103工作面回撤通道间保护煤柱优化为20m,工作面末采段的理论让压位置取5m。经过理论分析和现场实测得出在理论让压位置处无需采取停采让压措施,直接推进即可实现工作面的快速贯通和支架的安全回撤。     

辛置煤矿2-208工作面末采矿压与回撤通道围岩控制技术研究

为保证2-208工作面回撤时的安全,通过分析工作面停采让压技术,给出工作面末采阶段的矿压控制措施,结合工作面地质条件对主回撤通道的围岩控制方案进行具体设计,并进行矿压观测。结果表明:设计的停采让压方案有效地控制了工作面末采阶段的周期来压,主回撤通道在现有支护方案下能够有效地保证巷道围岩的稳定。     

水力压裂对末采矿压显现规律的影响研究

为研究水力压裂对工作面末采矿压显现规律的影响,以隆德煤矿213综采工作面为背景,采用FLAC^3D建立其末采数值模型,考虑水力压裂前后岩体的力学变化特征,对比分析了有无水力压裂对末采悬顶长度以及矿压的影响,在此基础上设计了213综采工作面水力压裂方案,实测了工作面矿压以及回撤巷道变形。数值计算结果表明,无水力压裂条件下,213综采工作面顶板岩体在末采贯通阶段周期来压步距约为10～15 m,采空区上方岩体悬顶长度约为13 m;而水力压裂条件下周期来压步距则减小为5～10 m,悬顶长度减少为5 m。现场开展末采水力压裂施工后,工作面剩余可采长度为4～6 m发生周期来压,卸压区平均支架工作阻力减小9.7%;回撤巷道顶底板移近速度在工作面剩余可采长度低于26 m时由缓慢变形阶段的2.5～5.7 mm/d增加至快速变形阶段的13.0～66.9 mm/d。水力压裂在末采阶段的实施,有效控制了工作面的悬顶长度,成功实现了工作面的安全开采,切实保证了末采撤架工作的顺利完成。     

水力压裂切顶卸压技术在煤峪口矿8712工作面的应用研究

为解决煤峪口矿11-12#合并煤层工作面末采阶段主回撤通道围岩破坏严重的问题,综合运用现场矿压监测、数值模拟及理论分析等方法,研究表明,11-12#合并煤层顶板为坚硬难垮顶板,超前支承压力影响导致主回撤通道变形严重,采用水力压裂切顶卸压技术能够有效的减小超前支承压力对主回撤通道的影响,依据8712工作面具体的开采技术条件设计水力压裂钻孔的参数,切顶后工作面末采期间,回撤通道回采帮未出现明显的矿压显现,顶底板移近量最大为67mm,煤柱帮位移量最大为46mm,主回撤通道围岩的稳定性良好,取得了良好的应用效果和经济效益。