深井突出煤层孤岛工作面钻孔卸压与应力转移规律研究

针对突出矿井薛湖矿深部2103孤岛工作面的开采情况,在巷道中布置7个压力测站,监测记录煤层中的支承压力数据,得出了深井突出煤层孤岛工作面的支承压力分布规律。监测结果表明工作面支承压力影响范围较大,支承压力峰值相对较小。分析了瓦斯抽采钻孔对支承压力分布的影响,研究了钻孔卸压和应力向深部转移的规律。     

综采工作面覆岩应力分布及运移规律分析

分析了综采工作面覆岩应力分布及运移规律,主要研究了不同工作面推进距离下上部覆岩的应力分布及上覆岩层运移规律。研究得出:随着工作面推进,产生的集中应力逐渐向煤层底板和前方扩展,支承压力的峰值点位置先增加后逐渐稳定,工作面上覆岩层逐渐垮落,垂直位移和水平位移逐渐增加,上覆岩层围岩运动的影响范围也逐渐增大。     

倾斜煤层煤柱覆岩结构特征及应力分布规律研究

为研究倾斜煤层煤柱覆岩结构及应力分布规律,采用理论分析、数值模拟、现场实测的方法,分析了倾斜煤层采场倾向岩体运移特征及煤层倾角与煤柱应力之间的关系。结果表明:倾斜煤层煤柱边缘直接顶岩层几乎不冒落,破断后有序排列形成小结构模型,其稳定性差,且失稳破坏为基本顶运动提供了空间,促使基本顶大结构模型的形成,大结构模型形成滞后于小结构模型,且与小结构模型存在空间上的差异;区段煤柱垂直应力集中程度随煤层倾角的增大而减小,水平应力集中程度则随煤层倾角的增大而增大;应力峰值与煤壁距离以及支承压力影响范围均随着煤层倾角的增大而减小。     

三面采空小煤柱超长孤岛工作面防冲技术研究

确定孤岛工作面冲击危险区域并提出相应的防治措施对煤矿安全高效生产和提高煤炭企业的防灾能力具有积极的现实意义。文章以棋盘井煤矿I020908孤岛工作面为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,确定了回采期间的冲击危险区域,提出了以"采动应力和钻屑法监测"为基础、"煤层大直径钻孔卸压"为措施的综合预警防治技术。现场实践表明:该预警防治技术有效地控制了回采期间冲击地压动力灾害现象,防治效果显著。     

孤岛工作面上覆岩层破坏结构及应力分布

通过对某矿孤岛工作面上覆岩层的破坏结构及应力分布进行数值模拟分析,结果表明,孤岛工作面的上覆岩层断裂为C型结构,工作面的应力呈马鞍型分布,随着工作面的推进,工作面两侧及前方垂直应力呈不断增大趋势。     

不同充填方式下围岩应力分布及覆岩移动规律

为了研究不同充填开采方法对围岩变形和地表沉陷的控制作用,以某矿为工程背景,采用PHASE2D有限元软件建立数值模型,计算并对比了全部充填和部分充填方式下煤体塑性区范围、采场应力分布和覆岩移动规律.结果表明,全部充填采煤法煤体塑性区宽度稳定在1.6 m,部分充填采煤法煤体塑性区宽度稳定在2.5 m;全部充填采煤法的工作面...     

特殊覆岩空间结构下的支承压力分布研究

本文对红阳三矿西二采区1206工作面掘进期间遇到的特殊覆岩空间结构进行分析,通过对各种剖面结构下的支承压力情况进行分析,做出应力曲线,判断出危险区。     

孤岛工作面矿压显现规律研究

结合某矿孤岛工作面工程实例,通过支架阻力监测等方法,对工作面超前支承压力的影响范围、巷道变形和上覆岩层的移动变形进行分析。结果表明:工作面超前支承压力为动态应力,集中范围6~15 m;巷道变形量较小,岩层具有分层垮落的特点,基本顶周期来压不明显。     

大采高工作面覆岩移动规律相似模拟研究

为了对厚煤层大采高工作面顶板进行科学管理,文章以左权阜生煤业1102工作面为背景,运用相似模拟试验,对工作面回采期间覆岩移动规律、顶板结构及超前支承压力分布特征进行了研究。研究结果表明:工作面来压期间,顶板覆岩呈现出明显的“斜台阶”结构,顶板垮落高度维持在60~65 m,支承压力峰值距离工作面煤壁约为20 m,并提出回采期间应加强支承压力影响范围的现场管理。     

采空侧巷道围岩应力分析与控制技术研究

常村煤矿S6-1皮顺为深部采空侧大变形巷道,亟需一种新的科学支护方式提高巷道围岩稳定性.通过分析煤层工作面工程地质条件,确定了包含煤层、顶板、底板的四种岩性试样进行物理力学试验,将试验结果赋值到UDEC模拟软件中模拟工程现场煤柱应力分布和巷道变形规律.结合现场情况和模拟结果,设计不同的切顶卸压方案并进行数值模拟对比.模...     

采掘工作面冲击地压防治

为了能够更好地防治冲击地压,通过分析现有防治冲击地压的技术方法,提出了集束卸压孔防治冲击地压的方法.在巷道周围或工作面顶底板附近,打集束卸压孔,大量取出岩煤,在垂直钻孔的围岩断面上形成一个呈多孔状的弱面,在空间中形成一系列空岩管覆盖或围绕在一定距离的巷道周围或工作面顶底板中.当集中应力作用于巷道围岩时,首先破坏该弱面结构消耗能量,破坏后的该弱面会中断或减弱应力传递,并导致应力集中区向两侧深部岩体转移(采空区或较安全位置),保护巷道不产生或减少两帮挤进和底鼓.当发生地压冲击时,集中应力主要作用于两侧深部煤岩体,从而保护采掘巷道和局部工作面,确保人员设备安全与生产连续进行.     

高应力煤柱多关键层断裂诱冲机理及防治

针对上覆多关键岩层控制条件下,高强度开采的大区段煤柱冲击地压防控技术难题,采用数值模拟、关键层分析和微震监测等方法对某矿31102工作面回风巷区段煤柱冲击地压发生机理及防控方法进行研究。结果表明:回风巷区段煤柱处于高静应力作用下,最高应力集中系数为3.02;工作面上方存在多个关键层,关键层断裂时产生大量微震事件,并以附加动应力形式作用于煤柱,当动应力与静应力之和大于煤柱强度时,煤柱发生冲击。提出了"大直径钻孔预卸压+二次斜交钻孔临场解危卸压"的防治措施,现场实测数据表明方案有效可靠。     

大埋深厚煤层大采高工作面冲击地压解危技术应用

针对门克庆煤矿工作面矿压显现强烈、煤层开采存在冲击灾害的问题,通过地质和开采影响因素对工作面进行冲击危险指数评价,并进行冲击危险性分区,由此制定了不同区域的冲击地压解危技术措施.通过微震、工作面超前支承压力和支架压力等方法进行监测,结果表明,在工作面回采期间围岩活动强度较低,能量释放平稳,解危效果良好.     

充填开采工作面应力分布规律数值模拟及冲击危险防治实践

运用FLAC~(3D)模拟软件对充填开采工作面垂直应力及运输巷附近断层区域应力分布进行了模拟分析,研究结果表明:充填区域超前支承压力较未充填区域下降明显,充填体能够有效抑制围岩应力释放和变形,对控制上覆顶板移动有较好的效果;工作面回采至断层附近时,运输巷与断层距离越近,断层处应力峰值越高,达到56 MPa,随着运输巷与断层距离的增大,构造应力与采动应力叠加影响越来越小。提出应力在线监测-钻屑法检验-大直径钻孔卸压的冲击危险治理方法,现场应用表明,效果较好。     

孤岛工作面煤柱宽度对围岩应力分布的影响分析

以王庄煤矿8105孤岛工作面为背景,根据工作面地质条件,采用FLAC3D软件建立数值模拟模型,对不同煤柱宽度条件下巷道两帮垂直应力分布规律,以及巷道变形规律进行对比分析。结果表明:煤柱留设宽度为6~8 m时,8105孤岛工作面运巷长期处于侧向采动应力的应力降低区,有利于维护巷道围岩的长期稳定。研究结果可为王庄煤矿孤岛工作面的安全高效开采提供技术支撑。     

王坡矿3210孤岛工作面矿压分布规律探讨

为了得到王坡煤矿3210孤岛工作面回采过程中的矿压显现规律,通过对采场S型覆岩结构矿压规律进行分析,并建立工作面采空区顶板力学模型计算得到3210孤岛工作面回采过程中初次来压步距为32.4 m,周期来压步距为20 m。进一步使用3DEC数值模拟软件进行该孤岛工作面的回采作业分析其矿压规律,确定3210孤岛工作面回采过程中初次来压步距与周期来压步距分别为35 m、20 m,工作面煤壁前方约9~12 m范围内将出现24 MPa的峰值超前支承压力,超前支承压力的影响范围为50 m左右。研究结果可以为煤矿提前采取应对措施确保孤岛工作面的安全高效生产。     

切顶留巷侧帮孔隙率对工作面采空区漏风规律研究

针对切顶留巷无煤柱开采下采空区留巷的侧帮段漏风面积大、漏风通道广等特点,以杜儿坪煤矿切顶留巷工作面Y型通风为例,运用C FD软件对留巷侧帮段堵漏风材料不同孔隙率的漏风流场、漏风量和漏风氧浓度进行数值模拟研究.研究结果表明:工作面漏向采空区方向随多孔介质孔隙变大而漏风量也变大,且漏风量随至下隅角距离增大,呈现急剧减少→抛...     

21172工作面基于应力分析的冲击地压研究

为了明确21172工作面发生冲击危险的可能性,从应力变化方向入手,研究了21172工作面超前支撑应力、围岩应力、围岩活动规律,得出应力变化趋势及峰值影响范围,明确了21172工作面有6处高危险区域,为安全回采提供技术保障。     

孤岛工作面破碎巷道强力支护技术研究

为探究孤岛工作面巷道围岩控制技术,以王坡煤业3210工作面运输巷为背景,研究了孤岛状态下巷道变形规律,确定了巷道注浆加固和全长锚索的强力支护方案。现场应用状态下,巷道顶底板移近量保持在136 mm,两帮移近量保持在105 mm,锚索受力稳定,巷道围岩完整性得到保证,满足了3210孤岛工作面生产服务要求。