厚煤层坚硬顶板工作面初采卸压技术研究

木瓜矿S10-201工作面初采时存在坚硬直接顶灰岩长时间、长距离的悬顶问题。以现场地质资料为依据,构建坚硬顶板工作面初采阶段坚硬顶板卸压前后力学模型,发现顶板定向预裂切缝爆破技术非常有利于坚硬灰岩的初采垮落,给出S10-201工作面初采卸压的设计参数。现场试验表明:顶板定向预裂切缝爆破技术不仅能有效缩短工作面初次来压步距,降低来压强度,而且可以打破坚硬顶板在垮落时出现的整体性、瞬时性问题;随着工作面的推进,S10-201工作面直接顶坚硬灰岩及时垮落并充满采空区,提前对顶板提供有效的支撑作用,降低了坚硬顶板工作面在初采阶段大面积冒顶事故的发生次数,保障了工作面安全高效的生产。     

坚硬顶板特厚煤层综放工作面切顶卸压技术研究与应用

针对坚硬顶板特厚煤层综放工作面初采期间矿压显现强烈、顶煤不易垮落、冒放性较差,以及回采期间小煤柱临空巷道变形严重、维护困难的情况,通过采用初采前切眼爆破放顶、回风巷爆破切顶卸压、胶带巷水力致裂的综合矿压治理措施,使得工作面初采以及正常回采期间矿压显现显著减弱、巷道变形减小、两端头悬板能及时垮落、顶煤回收率明显提升,为本工作面及相邻工作面回采创造有利条件。现场实践表明该方法可以有效解决坚硬顶板特厚煤层综放开采的强矿压显现问题。     

吉宁煤矿厚层坚硬顶板切顶卸压组合爆破技术研究及应用

为解决吉宁煤矿厚层坚硬顶板难以垮落的问题,以吉宁煤矿2109工作面为工程背景,通过理论分析、现场实验和现场窥视的方法对厚层坚硬顶板条件下组合爆破技术进行研究,通过现场组合爆破实验,提出了吉宁煤矿2109工作面切顶卸压组合爆破技术方案,现场实施有效切断了采空区顶板与留巷顶板之间的应力传递,缩短了周期来压步距,减少了巷道顶板的应力集中,更好地控制了围岩变形。     

高应力坚硬顶板条件下综采工作面回撤阶段切顶技术

潞宁煤业二二采区大巷受两翼工作面采动影响,巷道变形严重,安全隐患大,巷道维修成本高。针对这一情况,在22115工作面回撤阶段采用切顶技术,通过深孔爆破切顶,切断工作面顶板与大巷煤柱直接顶及老顶的联系,减少工作面压力向采区大巷的传导,从而有效减弱大巷的承载压力,大巷变形量明显减少,保障了矿井安全开采。     

缓倾斜厚大煤层坚硬顶板切顶卸压方法研究

针对坚硬顶板厚大煤层开采存在的巷道变形问题,本文采用理论分析、数值模拟与现场实践相结合对切顶卸压方法进行了研究。结果表明：针对坚硬顶板条件,顶板极限垮落步距及其极限载荷与顶板厚度及极限抗拉强度成正比,当顶板厚度较大时,更容易导致巷道变形严重,甚至发生冒顶风险;从切顶卸压效果与开采效益角度综合考虑,确定合理的切顶角度为75°,合理的切顶高度为9 m,给出了现场切顶卸压及预裂爆破方法。通过现场实践,卸压孔预裂爆破后,孔内裂隙发育,整体贯通性较好,切缝率可达86%,巷道顶板及两帮位移分别为358 mm、315 mm与282 mm,切顶卸压效果良好,可为类似条件矿山提供工程指导。     

坚硬顶板切顶卸压垮落规律研究

为了解决坚硬顶板垮落步距大而易引起大面积来压等问题,以邱集煤矿1102工作面为研究对象,开展切顶卸压对坚硬顶板垮落规律的研究.基于悬臂梁理论推导了切顶卸压后坚硬顶板垮落步距的计算公式,理论计算了邱集煤矿1102工作面坚硬顶板各岩层荷载和切顶卸压前后各岩层的垮落步距,对比分析了切顶卸压前后顶板的垮落特征,并利用现场实测数...     

坚硬顶板切顶卸压无煤柱开采技术研究

为解决唐山沟煤矿留煤柱开采存在的巷道掘进率高、煤炭资源浪费严重、留设煤柱造成应力集中存在安全隐患等问题,采用数值模拟和现场试验的方法,对坚硬顶板条件下切顶卸压无煤柱开采技术的切顶高度、切顶角度、爆破钻孔间距等关键参数进行研究。数值模拟结果表明：采用双向聚能爆破技术可以起到顶板卸压作用,而且随着切顶高度的增加,其切顶卸压效果更为明显;切缝存在明显的角度效应,不但能够影响采空区顶板垮落,还能够影响应力增高区分布。现场爆破试验表明,当钻孔间距为600 mm时,爆破孔贯通效果最好,对围岩的破坏最小。采用切顶高度6 m、切顶角度15°、爆破钻孔间距600 mm的技术参数,在唐山沟煤矿8820工作面回风巷进行沿空留巷现场试验取得了良好效果。     

坚硬顶板高压水力切顶技术的切顶角度力学机制分析

为探究顶板的垮落倾角与水力钻孔角度对切顶卸压作用的力学机制,根据“砌体梁”关键块理论对切顶破断结构进行了力学分析,提出了基于关键块结构的“砌体梁”径向力模型与轴向力模型并进行了理论解析。运用COMSOL数值模拟软件,分析了不同角度下水力切顶钻孔的最大主应力分布特征。结果表明：切落顶板所受径向力会随垮落倾角的增加而上升,导致切顶后难以充分卸压。切落顶板所受轴向力随倾角的增加而逐渐降低,致使顶板更容易发生垮落。当水力切顶的角度小于45°时,垂直地应力对钻孔中部的压缩作用明显,对水力压裂起抑制作用。当切顶钻孔角度大于60°时,钻孔整体承受拉应力,有利于水力裂缝的扩展。     

凌志达矿坚硬顶板切顶卸压与巷道支护方法研究

针对凌志达矿15218工作面坚硬顶板条件回采过程中导致的巷道变形严重问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合方法,系统研究了坚硬顶板切顶卸压及巷道支护方法。结果表明：顶板基本顶K2灰岩为关键层,由于顶板泥岩与K2灰岩总厚度达8.12 m,应保证切顶高度大于8.12 m;对工作面顶板实施切顶卸压后,能够在一定程度上切断高应力传导路线,使应力发展不会朝向煤柱及临近工作面巷道,有利于巷道及煤柱的稳定,对坚硬顶板实施切顶卸压可以取得良好的卸压效果,数值模拟确定合理切顶高度与角度分别为9 m与15°。研究提出了在巷道顶板中部实施超前预裂爆破切顶卸压方法,以及“锚杆+金属网+钢筋梯子梁+锚索”的巷道联合支护技术。通过现场实践,顶板下沉量降低了43.1%,底板底鼓量降低了31.5%,煤柱帮移近量降低了36.1%,回采帮移近量降低了36.2%,巷道变形得到了良好控制。     

聚能定向预裂爆破切顶卸压在坚硬顶板综放工作面的应用

金辛达煤业11(9+10+11)#煤层顶板为坚硬的K2灰岩,平均厚度10m左右.工作面回采期间,受临近工作面采空区侧向支承压力影响,工作面顺槽变形底鼓严重.通过现场应用定向预裂爆破切顶技术,回采前人为控制采空区K2灰岩顶板断裂位置,消除悬臂梁、三铰拱,使采空区侧向支承压力及应力集中系数大大减小,达到了保护临近巷道的目的...     

厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术实践

本文基于伯方煤矿3205工作面开采技术条件,提出切眼爆破强制初次放顶和两巷爆破步距式放顶方案,其中切眼全长布置放顶炮孔14组,上下端头放顶孔为每组3个,其余均为每组2个炮孔;两巷放顶炮孔每组2孔,仰角为50°和70°,水平转角为50°和70°,分2层设计进行爆破强制放顶;现场观测表明,工作面初次来压和周期来压步距分别为39.2m和17.6m,来压强度小,支架阻力富裕较大,表明工作面强制放顶控制顶板具有良好效果。     

坚硬顶板大采高工作面切顶卸压无煤柱自成巷矿压显现特征分析

为掌握厚层坚硬顶板大采高工作面切顶卸压无煤柱自成巷矿压显现特征,以吉宁煤矿2109工作面为工程背景,通过对留巷过程中工作面支架压力、巷道围岩变形量、恒阻大变形锚索受力、顶板离层变化分析,表明切顶爆破能够切断采空区顶板对巷道顶板的应力传递,使留巷侧顶板处于明显的卸压状态,并给出工作面自成巷受采动影响范围和影响程度,为设计提供依据,供相似条件参考。     

厚大坚硬顶板切顶卸压护巷方法研究

针对综采工作面因顶板厚硬悬顶导致的临近工作面巷道变形严重问题,文章采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法对厚硬顶板切顶卸压护巷方法进行了研究。结果表明：厚硬顶板极限垮落步距及最大载荷与顶板厚度及极限抗拉强度成正比,厚硬顶板将导致高应力向煤柱及临近工作面巷道转移,不利于巷道稳定;对厚硬顶板实施切顶卸压,可以有效降低煤柱及临近工作面巷道围岩应力显现程度,并确定合理的切顶角度与高度分别为15°与8 m.研究提出的平行深孔爆破切顶卸压护巷方法,通过现场实践,顶板下沉量降低52.0%,底鼓量降低41.6%,两帮移近量降低59.8%,起到了良好的护巷效果,可为类似条件矿山巷道稳定性控制提供指导与借鉴。     

综采工作面预打切顶眼弱化坚硬顶板技术研究

对综采工作面端头坚硬顶板的弱化机理进行分析,提出巷道预打切顶眼弱化坚硬顶板技术,并进行现场施工。结果表明,巷道预打切顶眼可以很好地对坚硬顶板进行弱化,工作面端头悬顶面积明显减少,获得了较高的经济效益。巷道预打切顶眼技术在治理端头顶板悬顶问题中取得了良好的效果。     

浅埋煤层坚硬顶板初采爆破放顶研究

针对神东浅埋坚硬顶板煤层矿区,工作面初采时顶板来压强烈以及顶板突然大面积冒落引发飓风问题,分析了浅埋煤层初采期顶板致灾原因,并通过构建浅埋煤层顶板大面积悬顶力学结构模型,得出浅埋深煤层顶板是否需要强制放顶的判据,提出强制放顶合理高度的确定方法,最后通过现场实践证明,根据该方法提出的浅埋煤层坚硬顶板治理方案切实可行,取得了良好的效果。     

坚硬顶板回采工作面水力压裂控顶技术研究

为了解决坚硬顶板回采工作面开采时面临的顶板垮落困难、垮落步距大、矿压显现明显等问题,根据6508回采工作面地质、开采条件采用水力压裂技术对顶板进行压裂,并对压裂后的顶板垮落、来压情况以及初次来压步距等进行分析。结果表明:水力压裂后的采面初次来压步距平均在44.5m,较采用预裂爆破技术来压步距缩短8m,同时避免预裂爆破带来的安全隐患大、爆破动压明显等问题,具有施工安全、工作量小、施工速度快、顶板控制效果显著等优点,可以有效解决坚硬顶板工作面顶板难垮落问题,为矿井实现高效开采创造良好条件。