特厚煤层综放开采地表沉陷规律实测研究

为研究近浅埋深、中厚基岩、特厚煤层综放开采地表沉陷规律,在东坡煤矿914工作面地表建立地表移动观测站进行了观测。经对测得的数据分析,得到一套完整的地表沉陷预计参数和角量参数,分析了该地质采矿条件下角量参数与动态变形特征。结果表明:东坡煤矿下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切、开采影响传播角分别为0.74、0.25、2.95、86.5°;在特厚煤层综放开采条件下,地表移动的初始期较短,活跃期内地表下沉速度大,移动剧烈,地表下沉量占总下沉量的比例大。在近浅埋深、中厚基岩条件下,特厚煤层综放开采地表沉陷规律具有其特殊性。     

厚煤层综放开采地表沉陷规律研究

为了研究厚煤层综放开采条件下的地表沉陷变形规律,指导矿井安全生产,鲍店煤矿在五采区5304-中综放工作面上方设立了地表沉陷观测站,进行了20多次观测。通过对观测资料的分析研究,获得了该区条件下综放开采时的地表沉陷规律和相关岩移参数,为矿区今后"三下"采煤提供可靠的依据,并为类似矿区的开采沉陷控制提供了科学借鉴。     

一种新的地表沉陷预计模型初探

基于矿山开采的实际情况,将上覆受采动影响的岩层假设成弹性薄板,应用弹性板理论,建立了一种新的地表沉陷预计模型。结果表明,用弹性板理论建立的预计模型具有与其它模型相似的性质,并且简单、直观、易用,克服了以往预计模型关于拐点的对称性,更好地符合了实际。最后,用实例证明了该模型的应用效果。     

特厚煤层综放开采地表移动规律实测研究

为研究特厚煤层综放开采条件下地表移动的变形规律,在F6201综放工作面上方建立了地表移动观测站,通过对实测资料的分析,获得了该地质采矿条件下地表移动的规律及有关参数,为指导矿井生产及"三下"采煤提供了可靠依据。     

特厚煤层综放开采地表减沉注浆综合技术

介绍了开滦集团唐山矿业公司历时7年半的地表减沉注浆综合技术,研究表明此技术对特厚煤层综放开采下沉有着比较显著的减沉效果,为实施综放开采防止地表破坏提供有效的治理方法.     

厚煤层综放开采上位巷道沉陷变形预计与保护技术研究

采用概率积分法分别预计了显德汪矿9煤层一采区放顶煤开采、部分区域限厚开采对上位回风巷道的影响;计算了巷道处的下沉值、倾斜变形值和水平变形值,并进行了采动影响分析;最终确定了合理的工作面开采方法和开采技术措施。为合理确定上位巷道加固方案,保证巷道的正常安全使用提供了技术依据。     

大倾角特厚煤层倾斜分层开采地表沉陷预测分析

结合生产实际情况,针对大倾角特厚煤层的开采造成的地表沉陷,从现场踏勘及理论上进行了分析研究,对今后开采造成的地表沉陷进行了预测,提出了一些防控措施。     

元堡煤矿浅埋特厚煤层开采地表沉陷规律研究

为了掌握元堡煤矿浅埋特厚煤层开采时的地表沉陷规律,针对该矿1901首采综放面开采时的地表沉陷特征进行了实测分析.结果表明,浅埋特厚煤层开采引起的地表变形破坏明显,实测最大下沉量11.067m,下沉系数0.86,得到了地表移动变形预计的各项参数,为保护煤柱的设计提供了基础数据.     

特厚煤层综放开采防治自然发火

通过对T2191工作面发火情况进行综合分析，找到了造成煤层自然氧化的原因，并采取调整采区通风系统、充填冒高、阻化剂防火、喷浆堵漏风、灌浆、均压防灭火等综合治理措施，起到了很好的效果。     

特厚煤层充填开采对地表村庄的影响研究

随着煤炭资源的不断开发,"三下"(建筑物下、水体下、道路下)压煤问题越来越突出,充填采煤法成为"三下"压煤开采的有效方法。基于公格营子矿特厚煤层似膏体充填开采实践,通过充填开采地表沉陷实际观测和地表移动变形的预计分析,结合地表建筑的受损等级标准,就充填开采对地表村庄的影响进行了研究。结果表明,似膏体巷式充填开采控制地表下沉的效果良好,地表沉陷下沉系数为3.5%。特厚煤层全部充填开采后,村庄范围地表移动变形不明显,将不会影响村庄范围内的建筑物正常使用。     

特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定

采用理论分析的方法对特厚煤层综放开采顶板岩层所成结构及支架工作阻力进行了研究.根据特厚煤层综放开采顶板岩层形成的“悬臂梁-铰接岩梁”结构,给出了直接顶、基本顶的新概念及判据;得出了特厚煤层综放开采支架工作阻力的解析计算式,并进行了实例验证.最后对所选架型现场的动态承载特征及其适应性进行了分析.结果表明：依据支架工作阻力解析式计算结果所选架型可靠性高、支架运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。     

大倾角特厚煤层综放面瓦斯治理技术

本文以赵各庄矿3237西上面为研究对象,根据3237西上面的地质条件及开采工艺,分析3237西上面的瓦斯来源,探讨该面瓦斯易于积聚的原因,在本煤层预抽不理想的情况下,提出对角引巷抽采、顶板走向高抽巷抽采技术,其中对角引巷抽采起到了类似Y型通风系统的效果。瓦斯治理技术实施后,综放面所需风量由最高的1500m3/min降低到990m3/min左右,回风巷瓦斯浓度不超过0.4%,为大倾角特厚煤层条件下综放面的安全高效开采提供了方法。     

坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术

针对西部埋深较浅、坚硬、特厚煤层顶煤冒放性差的问题,以金鸡滩煤矿2-2上坚硬特厚煤层赋存条件为基础,通过理论模型计算、数值模拟分析及设备结构优化设计等方法,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术。通过建立坚硬特厚顶煤的"悬臂梁"力学模型,计算分析了顶煤厚度与悬臂极限断裂长度的关系;首次定量分析了液压支架反复支撑对顶煤的损伤破坏效果,研究了液压支架主动支护作用力、反复支撑次数对顶煤破坏深度、破坏块度的影响;分析了大采高综放工作面煤壁片帮防治与提高顶煤冒放性的矛盾,通过优化液压支架架型结构参数解决了二者之间的矛盾;创新设计了强扰动三级高效放煤机构与综放工作面后部刮板输送机交叉侧卸布置方式,有效提高了大块顶煤的放出率与放出效率。     

特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动预计方法

特厚急倾斜煤层水平分层开采具有重复开采、沉陷影响累积的特点,其岩层移动模式和地表移动形态需要建立新的预测模型来描述。在实测分析和相似模型试验的基础上,根据急倾斜煤层开采覆岩与地表的移动的变形机理和传播方向变化特征,建立了基于开采影响传播角变化的特厚煤层水平分层开采地表移动的预计模型,提出了分层充分与非充分开采条件下沉系数与煤厚、采深、煤层倾角的波兹曼拟合关系式,提出了预计参数的确定方法。通过实例验证分析表明,预测模型能较好地反映实际规律,预计参数物理意义明确,易于确定。     

特厚煤层综放采场矿压异常显现机理与控制

为解决准格尔煤田特厚煤层综放采场矿压异常显现、顶板控制难度大的问题,以酸刺沟煤矿6上煤层为研究对象,通过理论分析和现场实测等方法,对综放采场矿压异常显现机理及顶板控制技术进行了研究。结果表明:① 建立了6上煤层综放采场小冒采比长悬顶板结构模型,得到直接顶与基本顶具有交错式断裂和平行式断裂2种断裂关系和演化过程;② 通过力学计算分析,得到了2种断裂条件下顶板压力与冒采比和顶板参数的定量关系。冒采比小,顶板悬顶越长,顶板压力越大,且顶板平行式断裂时造成矿压异常现象;③ 提出并实施了控顶区矿压控制技术、采空区矿压控制技术和新型支架矿压控制技术,技术实施后顶板控制效果好,保证了安全开采,生产效果显著,为类似条件的顶板控制提供了参考指导。     

特厚煤层上向分层充填开采顶板移动特征分析

系统分析了特厚煤层上向分层充填开采技术原理及开采工艺,分别建立了特厚煤层“单分层”和“多分层”开采顶板移动特征弹性地基梁模型,通过力学分析给出相应顶板挠曲线计算公式,并基于第一强度理论提出顶板失稳判断条件。根据公格营子煤矿具体条件进行计算,分析表明：单分层内一个开采循环顶板最大下沉86 mm,最大拉应力为0.77 MPa;随着分层的逐渐开采,煤层顶板的下沉值和内部拉应力逐渐增大,所有分层开采完毕后顶板岩层最大下沉值为549 mm,所受最大拉应力为2.25 MPa;开采过程中顶板没有发生破断,稳定性良好。工程实测印证了理论分析的结果。     

急倾斜特厚煤层综放工作面采场运移与巷道围岩破裂特征

急倾斜煤层的赋存环境及水平分段综放的开采方式加剧了综放工作面采场结构与应力演化的复杂性,增加了综放工作面稳定性评估的难度,为此采用多手段联动的方法对煤岩体结构与巷道围岩破裂特征进行综合探测。通过急倾斜煤层综放工作面覆岩结构与应力分析巷道围岩产生分区破裂的力源条件;基于钻孔应力监测、声波探测、光学钻孔摄像等监测方法,获得了巷道围岩质量与离层区分布位置,钻孔内壁裂隙发育程度、裂隙数量与长度以及动态破裂演化特征。综合分析表明：急倾斜特厚煤层巷道围岩破碎具有分区分布特征,顶板与两帮裂隙呈现不规则的分区演化特征,裂隙区与完整区交替出现,煤体侧巷道帮的裂隙分布区域大于岩体侧。     

特厚煤层综放开采应力场的数值模拟研究

为掌握综放工作面开采过程中矿山压力显现规律,应用FLAC数值模拟软件对塔山矿特厚煤层综放开采应力场进行了数值模拟研究,得出了开采影响下的采场应力分布规律,并与微地震监测结果进行了对比,得到了岩层受采动影响下的应力分布情况与岩层运动规律。     

厚煤层综放工作面上隅角瓦斯抽放方法研究

针对低瓦斯厚煤层U型通风综放工作面上隅角瓦斯局部集聚问题,以新疆某矿为例,通过现场实测钻孔的流量、浓度参数,对本煤层瓦斯预抽、挂耳钻场高位钻孔抽放、顶板钻场高位钻孔抽放进行综合治理效果分析。矿井最终选用顶板高位钻场方法进行上隅角瓦斯抽放治理,抽放后上隅角最高瓦斯浓度从1.50%降至0.85%,上隅角瓦斯得到了有效的控制。