"两硬"条件下刨煤机工作面顶板弱化技术

介绍了大同"两硬"条件下,全自动刨煤机开采的薄煤层坚硬顶板工作面的顶板控制技术和控制效果.     

浅谈回采工作面顶板事故及控制

煤矿中发生的顶板事故具有发生频率高、人员伤亡多、影响时间长等特点,因此加强顶板管理,减少和杜绝顶板事故,对于安全生产具有重要的现实意义.论文较为系统地论述了回采工作面顶板的类型、顶板事故发生的原因、冒顶前的预兆及顶板事故的预防措施,对回采过程中预防顶板事故有很好的指导作用.     

复杂地质条件下综采工作面顶板事故的防治

通过对一起顶板事故的研究分析,总结了深部煤层综采工作面复合破碎顶板的特性,研究了综采工作面复合破碎顶板管理工艺的特点,优化了顶板管理工艺,逐步摸索出了工作面破碎顶板管理的有效途径,为回采工作面的安全高效生产奠定了基础.     

改善回采工作面顶板管理的技术途径及其实践

顶板事故是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一。近年来,平顶山矿务局通过横向科技联合活动,先后对三矿坚硬顶板、五矿破碎顶板、八矿复合顶板等进行了针对性的治理,取得了显著的技术经济效果。     

"三软"煤层掘进工作面顶板管理技术

根据巷道围岩和矿压特点,通过采取针对性的措施,成功地解决了"三软"煤层孤岛综放工作面掘进顶板管理问题,充分改善了巷道状况和工作环境,实现了安全生产.     

综采工作面复合破碎顶板管理技术研究与应用

针对六矿深部煤层综采工作面破碎顶板特别是复合顶板的特性,详细分析研究了综采工作面复合破碎顶板管理工艺的特点,合理优化顶板管理工艺、采取综合的管理措施,逐步摸索出了工作面复合、破碎顶板管理有效途径,为回采工作的安全进行奠定了坚实基础。     

采煤工作面破碎项板预控支护

采煤工作面顶板破碎带应用超前支护技术,使破碎顶板在割煤前就得到有效控制,保证了煤质和安全生产。     

综采工作面破碎顶板控制技术

论文针对平煤集团六矿深部煤层综采工作面破碎顶板特别是复合顶板的特性,详细分析研究了综采工作面复合破碎顶板管理工艺的特点,合理优化顶板管理工艺、采取综合的管理措施,逐步摸索出了工作面复合、破碎顶板管理有效途径,为回采工作的安全进行奠定了坚实基础。     

薄煤层软底碎顶工作面控制设计

本文通过研究双沟煤矿１０２层煤工作面顶板运动特征，顶底板性质，确定了松软底板，极破碎顶板工作面的合理控制参数，并且提出了改善顶板管理的效措施，对该层煤工作面进行了综合治理，并收到良好效果。     

单体支柱工作面顶板管理方法分析

本文通过对单体面顶板监测方法的研究、开发及推广应用,对各种监测方法进行了初步分析,提出了顶板管理工作的主要环节,并初步探讨了今后顶板管理的方向。     

基于连采施工工艺巷道掘进空顶距研究

 提出了一种确定空顶距的试验方法,通过对巷道顶板采用特殊的防护方式,保证巷道顶板在短时间、小范围内处于自由状态,在此期间观察顶板表面变形及内部破坏的情况,判断顶板稳定性,从而初步确定合理的掘进空顶距。根据自己设计的防护装置在察哈素煤矿3101工作面胶运顺槽进行了实践。然后通过数值模拟验证一次掘进不同空顶距长度时巷道稳定性,最终得出巷道掘进空顶距合理数据,并已成功运用于察哈素矿。     

顶板-锚拉支架系统稳定性的突变理论分析

对裂纹顶板系统的稳定性运用突变理论分析，其失稳模式可归结为突变理论中的尖点突变模型，并由该模型的分叉集方程导得顶板大面积冒落的临界条件。从几何上分析系统参数变化对顶板稳定性的影响，发现顶板岩体的流变特性和裂纹顶板应力集中部位的局部破碎累积量是导致顶板冒落的主要因素。锚拉支架的补强作用充分的条件下，由系统参数决定的控制点路径无法达到分叉集右分枝，顶板冒落的临界条件得不到满足，相应顶板处于稳定状态。     

无煤柱自成巷预裂切顶机理及其对矿压显现的影响

预裂切顶是无煤柱自成巷技术的核心,预裂切顶的效果直接关系到成巷的稳定性。以柠条塔煤矿无煤柱自成巷工程项目为背景,首先运用理论分析方法研究了预裂切顶的机理,进而运用离散元数值模拟方法和现场试验方法,对不同切顶条件下巷道围岩的响应规律进行了研究。研究发现,非聚能爆破模式下裂隙向四周扩展,导致巷道顶板形成裂隙分支,破坏巷道顶板的完整性。聚能张拉爆破模式下,应力波在侵彻裂隙的导向作用下可实现定向成缝。为达到理想的切顶效果,装药量及孔间距需协调设计,以保证孔间裂隙贯通。切顶参数变化对巷道围岩的整体变形及矿压分布有重要影响。在一定范围内,增大切顶高度可增大矸石碎胀体积,减小巷道顶板变形和作用在实体煤帮上的应力峰值,但切顶高度不宜过大,否则会增大施工难度,且会增大留巷变形。切顶角度对矿压显现亦有一定影响。当垂直巷道顶板切缝时,巷道围岩变形最大,但当切缝向采空区偏斜10°~20°,留巷围岩变形明显减小。柠条塔煤矿4.1 m采高、砂岩为主顶板的条件下,爆破孔间距为600 mm,单孔装药量为3 200 g时,切顶高度设计为9.0 m,切顶角度为10°时,矸石垮落充分,成巷效果较好。总结认为,切顶高度影响的是采空区矸石的碎胀体积及其对切顶短臂结构的作用力,切顶角度主要影响采空区顶板在垮落中对切顶短臂结构的动态下坠力及稳定后对切顶短臂结构的稳态支撑力,无煤柱自成巷预裂切顶的关键是保证采空区顶板和巷道顶板切得开,在切顶参数设计时应综合考虑预裂效果和切顶后碎胀矸石与切顶短臂结构的作用关系。     

建筑荷载作用下采空区顶板岩梁稳定性分析

为了给煤矿塌陷区土地的治理利用提供理论依据,对建筑荷载作用下采空区顶板岩梁的稳定性进行了分析研究。采空区顶板岩梁突变失稳过程是比较典型的偏离平衡态的非线性过程,将浅部开采老采空断裂的顶板岩梁概化为三铰拱式力学结构模型。通过力学分析,建立了顶板岩梁力学系统的总势能方程,利用突变理论,构建了采空区顶板岩梁失稳的尖点突变模型,获得了采空区顶板岩梁突变失稳的条件,并通过工程算例进行了分析和验证。研究结果表明,煤矿塌陷区地基的稳定性不仅与采动岩体受地面建筑荷载的影响程度有关,也与老采空区顶板岩层的稳定性有关。采空区顶板岩梁在地表建筑荷载扰动下,若满足稳定的条件,则顶板岩梁回转后仍然处于稳定平衡状态。否则,采空区顶板岩梁将发生突变失稳。     

断顶爆破治理冲击地压技术研究与应用

新汶矿区的主采煤层顶板均为较坚硬的砂岩,厚而坚硬的顶板较难垮落,在工作面回采过程中在采空区形成大面积悬顶,顶板对煤体压缩做功积聚大量的弹性能,为有效地防治冲击地压,确定了合理的爆破方案对顶板实施了爆破卸压,并通过数值模拟和应力现场实测表明,超前爆破明显改善了顶板条件,获得了有效的应力释放和卸压效果,从而很大程度避免了冲击地压的发生。     

近距离煤层群顶板结构及破断模型分析

通过对近距离薄煤层群不同间距下层间顶板破断情况进行分析,根据顶板厚度将近距离煤层群顶板结构分为3类：散体结构顶板、块体结构顶板及板式结构顶板。建立了不同顶板结构下的3DEC数值模拟模型,分析了不同推进距离下顶板位移及应力分布情况。模拟结果表明：散体结构顶板破坏时为散体破坏,不具有承载能力;块体结构顶板破坏时为块体破坏,表现出一定的承载能力,矿压显现不明显;板式结构顶板破坏时为板式破坏,具有较强的承载能力,并具有初次来压及周期来压特点。对官地煤矿3318工作面矿压现场实测,3318工作面直接顶初次破断来压步距约为22.3 m,平均周期来压步距约为19.8 m。实测结果与数值模拟结果相吻合,表明3318工作面顶板为板式结构。     

松散煤岩体下掘进支护技术研究

破碎松散煤岩体中掘进,利用打设超前支护和超前固化顶板的方式,能够防止因工作面漏顶带来的支护困难。采用超前支护和顶板固化后,给永久支护赢得支护时间,有利于对顶板的有效控制。     

极近距离煤层下层煤采场顶板结构与控制

为进一步发展顶板岩层控制技术,针对极近距离煤层开采时下层煤的顶板岩层结构特点,构建了"散体-块体"顶板结构模型。运用散体和块体理论,对极近距离煤层下层煤工作面下位直接顶岩层结构的稳定性进行了力学分析,揭示了下层煤开采时端面顶板冒落的机理。以下层煤顶板岩层结构和工作面支架载荷为研究对象,通过力学分析研究了工作面的支架载荷,得出了支架载荷的确定方法,在此基础上以大同矿区极近距离煤层为研究对象,通过现场实测进一步论证了该方法的客观性与实用性。     

挂帮矿崩落法开采顶板破坏规律及地表岩移数值模拟

崩落法开采时,顶板及围岩的崩落过程、岩层移动角的确定一直是国内外众多学者研究的重点。 以四川某矿山挂帮矿开采为工程背景,利用MIDAS/GTS软件模拟并分析了该挂帮矿崩落法开采时 顶板拉应力及塑性区变化规律。研究结果表明：老顶先于直接顶发生拉破坏。强制崩落顶板拉破 坏区后,顶板应力状况明显改善;老顶及直接顶拉应力的面积以及老顶拉破坏区的面积随直接顶 暴露面积增大而显著增大,而直接顶拉破坏区面积受暴露面积影响较小。并通过数值模拟法及工 程类比法综合确定岩层移动角。     

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,并利用现场实测数据验证了理论分析的准确性。结果表明:切顶卸压后,直接顶的垮落步距从26.66m减小到9.13m,减小了65.8%;基本顶的初次垮落步距从45.41m减小到25.64m,减小了43.5%;周期垮落步距从18.54m减小到12.82m,减小了39.9%。切顶卸压减小了直接顶和基本顶的垮落步距,实现了对坚硬顶板垮落步距的有效控制,保证工作面安全开采,对类似的地质条件下煤层开采和矿压控制具有借鉴意义。