长平矿大采高工作面切眼小孔径预裂顶板技术

晋煤集团长平矿4311工作面由于老顶岩层致密坚硬,回采过程中不易垮落,为了防止工作面在初采初放时悬顶面积过大,造成瓦斯及顶板事故,特采用小孔径(42 mm)锚索钻机深、浅孔综合预裂方法弱化顶板,以深孔爆破预裂老顶为主,以浅孔爆破破断锚索和增加深孔爆破自由面为辅,顶板预裂处理以后,工作面上端头推进25.2 m时老顶来压,效果显著。该技术简便可靠、易于实施,具有一定的经济、社会效益,值得推广应用。     

首采工作面坚硬顶板预裂技术研究与实践

玉溪煤矿1301首采工作面老顶为一层坚硬厚实的中粒砂岩,在工作面切眼内实施工作面回采前深孔预裂爆破,通过对顶板预裂前后老顶断裂极限跨距的理论分析、回采初期顶板垮落情况、工作面综采支架工作阻力等的综合分析,发现顶板爆破有效缩短了初次来压步距,减小了悬顶面积,防止了大面积垮落时工作面瓦斯超限,减弱初次来压对支架的冲击破坏性。     

坚硬顶板深孔预裂爆破参数优化数值模拟研究

深孔预裂爆破是弱化坚硬顶板的一种有效方式,预裂爆破参数的选择对顶板弱化效果有很大影响。以山西某矿22205厚煤层坚硬顶板综放工作面的具体工程地质条件为背景,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体深孔预裂爆破影响区等效连续力学参数估算方法,运用FLAC3D软件建立了坚硬顶板深孔预裂爆破的三维数值计算模型,研究了不同的爆破孔距开切眼距离、爆破孔深度等关键参数对坚硬顶板初次来压的影响规律。在此基础上,合理设计优化了22205综放工作面坚硬顶板的深孔预裂爆破方案与参数,并进行了现场工程实践。现场矿压监测结果表明,采用深孔预裂爆破技术后,坚硬顶板的初次来压步距减小了约20m,显著改善了坚硬顶板来压期间的安全状况,保障了工作面的正常安全生产。     

神农煤业坚硬顶板切眼预裂爆破弱化技术应用

为避免采空区坚硬顶板大面积悬顶造成的安全事故,以神农煤业15101工作面顶板赋存K2石灰岩为工程背景,提出采用预裂爆破方法提前破坏坚硬顶板结构,避免采空区形成大面积悬顶现象。基于此,设计了工作面液压支架布置方案、预裂爆破弱化顶板方案。矿压观测结果显示,采用该技术后,初次来压步距减小了56.6%,初次来压强度降低了7.6%,表明了坚硬顶板切眼预裂爆破弱化技术的优越性和合理性。     

某综采工作面初采期间的顶板控制技术

当开采盘区内首个工作面时,老顶较为坚硬且较厚,初次来压步距较大,初次来压时飓风灾害较为严重,采用常规的深孔预裂爆破方法缩短初次来压步距效果不明显。为此,采用切眼(工作面)预裂断顶和两巷预裂断顶联合方法进行强制放顶,放炮后通过对首采工作面支架上部下位岩层冒落情况以及支架载荷随工作面推进的变化特点分析预裂爆破效果,根据实际情况进行多次预裂爆破,从而安全平稳度过顶板初次来压。     

倾斜薄煤层切顶巷预裂顶板防治冲击矿压技术研究

针对倾斜薄煤层坚硬顶板型冲击矿压灾害的预防及控制问题,提出了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压技术。采用理论分析、相似模拟、微震监测等研究方法,分析研究了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压机理、切顶巷控制顶板破断减弱煤层应力集中的效果,并对切顶巷布置参数进行了优化。研究结果表明：切顶巷在坚硬顶板中形成了预裂弱化区域,工作面回采过程中,坚硬顶板因预裂弱化而破断步距减小,切顶巷控制了坚硬顶板的来压步距;同时减小了煤体应力集中,单个切顶巷区域,应力最大降幅可达29.4%,两个切顶巷协同作用时,应力最大降幅可达49.7%;同时在切顶巷预裂弱化作用下,矿震向工作面中下部转移,减弱了动载与工作面上部静载的叠加效应,有效降低了冲击危险。切顶巷间距应小于基本顶周期来压步距,按容许的来压步距在需要顶板预裂的区域进行成对布置,但其间距不宜小于10 m。     

第三讲 坚硬顶板综机采面矿压及控制

坚硬顶板系指第二讲顶板分类中稳定和坚硬顶板,此类顶板综机采面矿压突出的特点是老顶来压明显,常呈大面积来压。 一、老顶来压显现 (一) 来压预兆与显现 1、坚硬顶板来压预兆与显现 分析此类顶板来压显现以大同煤层赋     

五家沟煤矿5105工作面坚硬顶板控制技术研究与应用

为了解决5105综放工作面坚硬顶板不易垮落、来压剧烈等问题,确保工作面安全高效生产,确定采用深孔预裂爆破技术对坚硬顶板进行处理,设计了开切眼、两顺槽爆破弱化坚硬顶板的技术参数。实际应用及矿压监测表明,该技术达到了弱化坚硬顶板、降低来压强度、减少压架风险、保证安全生产的目的。     

坚硬顶板条件下老顶来压预测预报

卧龙湖煤矿首采103工作面顶板为坚硬顶板,为保证矿井安全生产,在分析工作面围岩力学性质和开采技术基础上,利用弹性地基梁理论,提出了适合卧龙湖矿的矿压观测方法,对103首采工作面的老顶来压规律进行了研究。采用圆图压力自记仪作为观测手段,对老顶来压位置和时间进行实测,并提出了老顶来压期间的顶板控制措施,确保了工作面的安全生产。     

大倾角煤层坚硬顶板综采面预裂破顶技术研究

通过数值模拟理论分析与现场试验相结合的方法,研究并验证大倾角煤层坚硬顶板综采面预裂破顶技术的合理性,针对中厚坚硬顶板悬露距离长、突然断裂垮落产生冲击气流,发生推垮型事故,支架工作阻力急剧增大、支柱压穿、柱腔压裂、支架变形、瓦斯突然涌出,瓦斯超限等问题,研究大倾角坚硬顶板条件下的综采工作面矿压显现规律、工作面顶板的垮落特征、大倾角坚硬顶板破断后覆岩移动规律。提出大倾角坚硬顶板控制技术,以破坏顶板的完整性为前提,根据直接顶、老顶的厚度及岩性特点设计放顶方案。研究成果为具有类似条件的矿井坚硬顶板控制具有重要的借鉴意义。     

特厚煤层综放面初采水压预裂弱化顶板现场试验研究

针对坚硬顶板下特厚煤层综放工作面在初采阶段顶煤、顶板难以自行垮落造成的采空区悬顶面积大、漏风严重,以及悬顶突然大面积垮落带来的冲击力对设备和人员造成危害和初采期顶煤回收困难等问题,提出了初采水压预裂弱化顶板的技术方案,通过理论分析、数值计算和现场矿压监测等方法,对比实施水压预裂和未水压预裂综放工作面初次来压数据,分析了初采水压预裂对特厚煤层综放面坚硬顶板及时垮落的影响。结果表明,深孔水压预裂使61601综放面的老顶初次来压步距从61m缩短为50m,增加了煤炭回收率,改善了特厚煤层综放工作面初采期间的安全生产条件。     

坚硬顶板弱化技术对工作面矿压显现规律的影响研究

针对坚硬顶板综采工作面来压步距大、矿压显现强烈、管理难度大等问题,以卡洼掌煤矿坚硬顶板条件为工程背景,在理论计算顶板垮落步距的基础上,提出切眼切顶爆破和两巷超前预裂爆破的顶板弱化技术,并对现场矿压数据进行监测,分析顶板弱化效果,研究结果表明:坚硬顶板整体性强、力学性能好,初次及周期来压步距均较大,经过对坚硬顶板采取爆破强制放顶技术,减小了工作面的来压强度,保证了工作面的安全高效生产。     

深孔爆破技术在综放工作面初次放顶中的应用

针对综放工作面坚硬顶板特点,为了降低初次来压对支架造成巨大的冲击载荷,以及顶板大面积垮落时形成的飓风对工作面人员的伤害与设备的损坏,朔州五家沟煤矿采用了深孔预裂爆破弱化坚硬顶板技术.重点介绍了深孔预裂爆破作业相关参数、施工要求和效果分析.     

韩家洼矿综放工作面坚硬顶板深孔预裂爆破控制放顶技术研究

文章针对韩家洼煤矿22号煤层综放工作面坚硬顶板条件下顶板初次垮落步距大的实际情况,将深孔预裂爆破技术首次应用于22205工作面。现场钻孔窥视检验结果显示,孔内完整的围岩在爆破后出现了显著的竖向张拉裂隙,甚至还有裂隙贯通的情况,利用矿压观测结果显示,采用深孔预裂爆破后,22205工作面初次来压步距为55 m,而临近未采取深孔预裂爆破时的初次来压步距约为70 m,顶板初次来压步距提前了约15 m。本次研究成果可为综放工作面坚硬顶板弱化处理提供技术实践参考。     

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。     

坚硬顶板工作面初采定向预裂爆破卸压技术

为防止采煤工作面初采坚硬顶板悬顶问题诱发的灾害事故，以木瓜煤矿10-201工作面赋存坚硬顶板为工程背景，提出采用定向预裂爆破卸压技术主动地在顶板岩层内创造结构弱面，从而实现坚硬顶板弱化的效果，基于此，设计了切顶钻孔参数，现场试验确定了爆破钻孔装药结构，技术应用后，缩短了坚硬顶板悬顶长度，降低了工作面初次来压强度，证明了定向预裂爆破卸压技术的优越性和合理性。     

深孔预裂爆破强制放顶技术及安全措施

泰安煤矿针对8103综采工作面的顶板危害,为保老顶初次来压期间的安全生产,期望破坏顶板的完整性、能使顶板及时垮落,改善周期来压步距,缓解老顶周期来压的巨大载荷,要在工作面实施深孔预裂爆破强制放顶技术,并且辅助安全措施,实际效果明显。     

大采高综采工作面坚硬顶板预裂控制研究

根据木瓜矿10-102工作面回采期间坚硬顶板悬顶造成的来压步距大、矿压现象异常剧烈等问题,基于坚硬顶板破断结构力学模型研究了10-102工作面来压步距的范围,确定采用开切眼位置进行人工预裂顶板更容易使其垮落。为此,采用双向聚能爆破切顶工艺对10-102工作面进行了坚硬顶板的预裂控制,现场应用效果显示,研究区域来压强度平均范围为42.4 MPa,有效降低了来压的强度,且确保了支架的稳定性。     

润东煤业长壁放顶煤坚硬顶板破坏模式及稳定性控制研究

通过相似模拟、理论分析和现场实践研究了长壁放顶煤坚硬顶板的破裂形态和矿压显现特征,分析了坚硬顶板破坏特征对工作面的影响。随着长壁工作面的推进,坚硬顶板破裂引起的应力变化呈现周期叠加效应,采用水压致裂技术对顶板进行预裂,减小上覆岩层复合结构失稳引起的动荷载作用。     

首采综放工作面坚硬顶板控制与工程实践

采用支架压力在线监测、微震监测、工作面上隅角瓦斯涌出监测等手段,研究了宽沟煤矿B2煤层首采综放工作面坚硬顶板矿压显现特征及控制问题。结果表明:首采综放工作面初次来压步距达到62.2 m,工作面中上部来压剧烈,下部顶煤冒放性差,采用巷道超前深孔预裂爆破不能有效解决坚硬顶板问题,由此实践了工艺巷深孔预裂爆破弱化坚硬顶板,工艺巷爆破后,围岩活动剧烈程度明显降低,周期来压步距由28 m降低至17.8 m,有效解决了坚硬顶板带来的安全隐患问题。