孤岛工作面防冲综合治理措施应用

孤岛工作面回采时,矿压显现明显,具有冲击地压倾向,通过煤层和底板的松动放炮及顶板的超前预裂等一系列综合措施,围岩得到良好控制,冲击倾向性减弱。     

千米埋深工作面煤层合并区应力演化与防冲技术

煤层合并与分叉是诱发冲击地压的重要因素,合理确定煤层合并区应力分布规律与影响范围对冲击地压防治意义重大。以张双楼煤矿千米埋深煤层合并区工作面为工程背景,采用数值模拟与现场微震监测,研究了煤层合并区域采动应力演化规律与冲击危险监测预警方法。结果表明:煤层合并区超前影响范围约为100 m,而滞后影响范围约为80 m;工作面在煤层合并区回采时的峰值应力大于正常煤层,且合并区煤厚越厚,峰值应力越大。工作面接近合并区时应力梯度最大,冲击危险程度最高;进入合并区后随着底煤厚度变大,应力缓慢上升,应力变化梯度小,整体冲击危险程度较高,但冲击危险性变化不大;出合并区后一定范围内应力集中程度依然较高,具有明显的滞后性。基于微震监测系统,提出了采用冲击变形能作为煤层合并区冲击危险的预警指标,确定了预警临界值,进出合并区的监测预警结果与数值模拟以及现场矿压显现具有较强的一致性。针对合并区底煤范围大的特点,提出了合并区超深穿层底煤卸压-注水与顺层钻孔卸压相结合的防冲技术方案,实现了工作面底煤的全覆盖卸压处理,取得了显著的防冲效果,保证了工作面的安全高效回采。     

大倾角炮放工作面防冲矸技术的应用

针对鹤煤公司十矿11092大倾角炮采放顶煤工作面回采过程中遇到的开采难点,在初步掌握该工作面矿压显现规律的基础上,对大倾角炮放开采条件下防止矸石冲击技术进行了研究,提出了工作面防冲矸技术措施,为类似地质及开采条件的工作面安全高效开采提供借鉴。     

综放工作面多指标耦合防冲研究

某矿2120综放工作面具有中等冲击危险性,所采煤层具有弱冲击危险特征,所在的21采区采掘过程中大能量震动事件频繁发生,通过对该矿SOS微震和ARES-5/E地音监测系统数据分析,提出了采用多参量耦合分析预测预报大能量震动的发生,并通过Z-MAP值、A(t)值、AP值、活动度S值与G11通道声发射数据耦合,得到了多种指标与声发射之间的耦合规律,准确性达到75%以上。     

孤岛工作面防冲安全开采论证方法研究与应用

为便于执行《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》中关于开采冲击地压煤层孤岛煤柱应进行防冲安全论证的规定,提出一种孤岛工作面防冲安全开采论证方法,并进行工程应用。结果表明:孤岛工作面防冲安全开采论证包括冲击地压矿井属性论证,孤岛工作面冲击类型论证,孤岛工作面冲击危险等级评价,矿井防冲能力论证;依据煤层冲击倾向性鉴定结果和煤层冲击危险性评价结果论证煤层冲击地压属性,进而得到冲击地压矿井属性;对于冲击地压矿井,根据孤岛工作面支承压力分布论证冲击地压类型;在开展冲击危险因素排查和冲击危险性评价的基础上,计算防冲工程量;依据矿井防冲机构与人员配备情况、监测系统覆盖能力、卸压机具配备情况,论证矿井防冲能力;最后,综合冲击地压类型、冲击危险等级及防冲能力与防冲工程量之间的关系,得到能否保障安全开采的结论。     

断层影响下不规则孤岛煤柱工作面防冲技术研究

以山东某矿孤岛煤柱工作面的地质条件为研究背景,通过对孤岛工作面冲击地压的发生条件进行分析,深入研究了孤岛煤柱在断层切割影响下的应力分布形态。断层的存在加大了工作面回采时的应力集中程度,增加了冲击地压的发生几率。根据理论分析结果,分别采用爆破卸压和大直径钻孔卸压等技术对工作面的不同冲击危险区域进行了综合防治,降低了煤体的应力集中,得到了较好的防治效果,保证了工作面的顺利回采。     

深井大采高工作面窄煤柱宽度设计及应用研究

为解决大采高工作面窄煤柱留设的合理宽度,以亭南煤矿650m采深大采高工作面为研究对象,通过现场实测得到了该矿6m开采高度的煤柱破坏区域,钻孔测压显示:大采高工作面的煤柱具有破碎区、支撑区和保护区的特点,并基于BMP破坏准则,计算了煤柱弹性核区的极限宽度(即支撑区)为4.86m,运用FLAC3D数值模拟的方法,分别对4种不同宽度的煤柱进行分析,最终得出12m宽度的煤柱可以满足井下的安全生产;12m煤柱在应用过程中,206工作面压力减少,巷道移近量不大,风量没有明显地减少。研究结果表明窄煤柱可以满足深井大采高工作面的安全生产。     

大埋深综放工作面自然发火防治技术与实践

为防治3下109工作面煤层的自然发火,采取采空区两巷隅角砌注高分子挡风墙、隅角切顶排设挡风帘、对顶板破碎带注马丽散、罗克休进行充填加固、风机均压、注CO2、高分子灭火凝胶等措施。实践结果表明,防火技术实施效果良好,有效地降低了工作面自然发火灾害的发生,为工作面安全生产提供了保障。     

年产1400万t大采高工作面关键技术研究

基于神东矿区浅埋深大采高工作面年产1 400万t的生产经验,在分析工作面地质条件的基础上,介绍了大采高工作面巷道布置和设备配套情况,并对大采高工作面顶板岩层控制、巷道支护、末采贯通、两端头垂直过渡、巷道底鼓治理、防止煤壁片帮等关键技术进行研究。结果表明:末采贯通期间对挂网工艺进行优化,将大采高工作面末采挂网时间由原来的7 d缩短为2.5 d;大采高工作面两端头采用垂直过渡后单工作面多采出煤炭约120万t,煤炭采出率提高约2%;通过采用超前起底+预制混凝土块+密集单体+帮部加固联合治理底鼓的工艺,工作面在底鼓段的推进速度提高了10倍。通过采取一系列的关键技术,保证了工作面安全高效回采,实现了单工作面年产1 400万t的目标。     

窄煤柱护巷在大采高综放工作面的应用

介绍了6203工作面概况,介绍了窄煤柱护巷技术在大采高综放工作面的应用情况,应用结果表明利用该技术有效控制了6203风巷的变形,保障了巷道通风断面和大采高支架的正常运送,提高了煤炭资源的回收率.     

短壁大采高工作面运输顺槽支护技术研究

赵庄煤业3813A短壁大采高工作面推进速度快,运输顺槽断面大,在工作面推进过程中,运输顺槽的变形受采动影响比较大,短时间内变形急剧增大,顶板变形速率最大达19mm/d。因此,运输顺槽的支护成败很大程度上决定于能否在采动来压时保证巷道的稳定。论文运用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法,研究探索了赵庄煤业3813A短壁大采高工作面运输顺槽支护技术。     

浅探大采高工作面防片帮冒顶控制技术

河南煤业化工集团焦煤公司赵固一矿工作面采高大、地压大、地质条件复杂,煤壁易片帮造成冒顶.针对该情况,从加固材料研究入手,提出了高强度复合材料注浆锚索配合波雷因注浆材料的加固治理方案.该方案的实施,有效地控制了煤壁片帮冒顶,实现了矿井的安全生产.     

大采深厚煤层开采注水防冲技术及实践

该文结合国内某煤矿大采深厚煤层的6305采煤工作面的开采条件和地质状况,对工作面注水防冲工艺进行初步设计,指出相应的注水布置形式、单孔注水量、注水时间、注水设备及注水方式,并对注水防冲效果进行了检验。结果表明:煤层注水不仅能够润湿煤体,还能够降低工作面应力集中程度,对消除冲击地压危险性具有良好的效果。     

大倾角轻窄型液压支架防倒防滑效果分析

东欢坨矿业公司在大倾角工作面采用了自主研究的轻窄型液压支架,介绍了支架及工作面设备的防倒、防滑措施。     

深部复杂条件下多段强冲击综采工作面防冲技术应用

结合张双楼煤矿74102工作面的基本情况,通过整体定性、分段定级和综合评价的方法判定工作面冲击地压危险状态及各区段冲击地压危险程度,采用大直径预卸压、顶板深孔预裂爆破、煤层高压注水、煤层合成区底板卸压等综合防冲技术,经过微震系统监测数据分析和现场观测,该技术防冲效果较好。     

综采工作面“三防”技术

防倒、防滑、防坠俗称大倾角、大采高采煤工作面的"三防",一直制约着该类型工作面的安全生产。文中详细论述了采面架设走向、倾向隔离网、科学合理移架、安装防滑装置及采用煤机电缆自行下滑等技术,成功地解决了"三防"问题,为实现该类型综采工作面的高产高效提供了可靠的安全技术保障。     

多因素耦合法评定工作面冲击危险性

为克服冲击地压预测预报的盲目性,采用多因素耦合法科学划定受工作面采动影响范围内潜在的冲击危险区及其危险程度。通过在某矿的现场实践,借助于微震监测系统定位分析典型冲击事件,验证了冲击危险区划分的科学性及实用性,有助于受冲击威胁工作面的安全回采。     

浅埋易燃厚煤层综放工作面防灭火技术

针对浅埋厚煤层综放工作面所面临的煤层易自燃难题,提出了基于防灭火的浅埋深条件,分析了露头易自燃和浅埋煤层综放工作面回采空间大、遗煤多、漏风严重等特点,给出了适合露头煤或露天转井工开采的L型巷道布置的回采工艺,详细阐述了正压通风技术.根据采空区自燃危险区域及地表塌陷规律,研究了填埋碾压技术,实施了注氮为主、灌堵为辅的综合...     

工作面冲击地压危险性多因素耦合分析与危险区划分

矿井冲击矿压主要诱因在于埋深过大、上覆岩层重力较大,容易造成采场围岩结构突然破坏而引起一系列地质灾害。首先对具有发生冲击地压倾向的区域进行冲击地压和矿震关系的初步评价,其次结合工作面的地质构造并根据覆岩结构对发生冲击地压的可能性进行分析,最后列举了其他能够引起冲击地压的因素,最终划定出危险区域,以确保生产过程中在划定区域采取相应措施,保证安全。     

吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理

为提高冲击危险巷道防冲支护的有效性,研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能锚杆索。将吸能锚杆索中吸能套筒的作用简化为设置在锚杆底部并联的弹簧与阻尼器,建立了吸能锚杆索-围岩在冲击载荷作用下的三维轴对称力学模型。对黏性阻尼围岩中吸能锚杆索与围岩耦合振动时锚杆顶部动力响应进行了解析研究,获得了锚杆顶部的位移阻抗函数的解析表达。结果表明:在相同频率的冲击载荷作用下,锚杆顶部位移振荡幅值随着围岩黏性阻尼、围岩强度、锚固长度以及锚杆底部阻尼的增加而衰减。采用吸能锚杆索支护时,吸能套筒能够吸收一部分作用在锚杆锚固岩体上的冲击能;后注浆全长锚固增强了支护系统抵抗纵向变形的能力;尾部吸能装置能够削减冲击波的发射拉伸作用;支护系统在冲击载荷作用下的稳定性得到显著提高。在此基础上,初步阐述了吸能锚杆索支护系统的缓冲-抗震-消波吸能防冲机理。