呼吉尔特矿区邻空巷对掘致冲风险分析及防治技术研究

为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC^3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭示了邻空巷贯通期间冲击地压机理,并通过十字布点法、应力、微震等多种监测手段对巷道围岩变形、煤体应力进行了实测。基于机理分析和现场实测,提出卸压-支护一体化技术。结果表明：由于煤层顶板上方存在厚硬岩层,巷道开挖后,厚硬岩层通过应力传递作用于巷道围岩,使得滞后于掘进工作面的巷道顶底板及帮部发生较大变形;随着邻空巷掘进工作面距离贯通点越近,巷道变形量逐渐增大,通过巷道变形量的增加速率明确了距贯通点约160 m时,巷道变形量开始突增;微震事件主要集中在距贯通点190～60 m以内的巷道贯通区域,理论计算与现场矿压显现相符。     

正珠煤业11502工作面材料巷沿空掘巷支护技术研究

为解决正珠煤业11502工作面材料巷沿空掘巷的支护技术难题,本文以沿空掘巷工作面支撑压力分布和掘进巷道围岩变形规律理论为基础,根据矿压显现规律并结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为10m,以锚网索联合支护为基本支护体系。经实践观测:掘进期间巷道两帮累计位移接近200mm,巷道顶板下沉量控制在20mm以内,掘进工作面沿空掘巷支护技术有效的控制了巷帮移近量及巷道顶板下沉量,保证了掘进巷道的成型,为巷道掘进提供了安全的支护保障,取得了良好的经济效益。     

深部倾斜薄煤层运输机道破顶掘进技术

庞庄矿张小楼井74108工作面运输机道,埋藏深度-1070m水平。该巷道掘进期间,就出现巷道顶板下沉、底臌、崩断锚杆等严重压力显现现象,造成巷道修护工作量大。本文针对现场倾角大、煤层薄等实际情况,从矿压的岩层承载理论、巷道支护断面的选择、有利于掘进、回采等方面进行分析,决定由原来跟煤层顶板掘进的斜梯形断面,改为破下肩窝顶板的矩形巷道断面施工。较好的解决了深部倾斜煤层工作面下运道的锚杆支护问题。     

深井煤巷复合顶板离层发育特征分析

为研究深井锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征,基于刘庄矿5煤层生产地质条件,综合理论分析、数值模拟、现场工程实践等方法,研究了锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征及顶板离层临界值。研究结果表明:复合顶板自稳能力差,浅部区域离层主要出现在层间结构面间,深部离层主要出现在软硬岩层交界面处,回采工作面前方15～20 m范围内巷道顶板下沉速率增长较快,综合锚索索体材料所允许的最大伸长量计算结果、顶板离层考察、巷道矿压显现情况,确定了锚固区内和锚固区外离层临界值。     

切顶卸压无煤柱开采矿压显现特征分析

针对某矿切顶卸压无煤柱开采技术条件,采用理论分析、现场监测与数值模拟相结合的方法对其矿压显现特征进行了分析。结果表明:沿空留巷段可分为初次来压、矿压显现强烈及一般3个危险区,巷道变形发展主要分为掘进变形、采前变形、掘巷渐次变形与变形稳定4个阶段,其中掘巷渐次变形阶段对巷道影响最为严重。切顶卸压可以有效切断顶板的应力传播路径,使应力集中向支架远端的实体煤层中传导,提高支架的支撑效果。工作面滞后40～100 m范围内,煤壁侧应力与顶板累计沉降值显著增加,此阶段顶板岩梁运动剧烈,需要加强支护。研究成果可为矿山沿空留巷巷道施工与支护设计提供指导。     

81109工作面覆岩破坏规律及稳定性研究

针对云冈矿81109工作面在开采时出现的矿压显现规律不明显的问题,通过建立模拟模型,对上覆岩层的数值模拟,分析了覆岩的主应力、塑性区、结构位移以及支承压力等规律。研究结果表明:在掘进100 m时,顶板的最大位移0.4 m,在掘进160 m时,顶板的最大下沉量3.2 m,顶板全部垮落;在对巷道顶板进行支护优化后,监测到在掘进100 m时,顶板的最大位移0.31 m,在掘进160 m时,顶板的最大下沉量2.4 m,且矿压显现明显减少。     

浅埋深薄基岩中厚煤层矿压显现规律

针对浅埋深薄基岩中厚煤层矿压显现规律问题,采用UDEC数值模拟软件和现场实测2种方法对李家壕煤矿3-1煤层的矿压规律显现进行研究。研究表明,工作面初次来压步距20m,周期来压步距10 m;周期来压期间,来压猛烈,历时短,工作面中部相对于两端部来压大,来压早,持续时间长;工作面前方支承压力集中不明显,影响范围较小;工作面发生台阶下沉,顶板破断运动波及地表,工作面上覆岩层中只存在垮落带和裂隙带"两带",不存在弯曲下沉带;顶板岩梁在工作面推进方向上传递载荷的能力大大下降。数值模拟结果和现场实测数据基本吻合。     

千米深井坚硬顶板预裂爆破解压技术

张双楼煤矿开采水平逐步增加至-1 000 m水平,冲击地压显现越来越剧烈,给巷道掘进带来较大阻力和困难,为了减轻巷道掘进期间的矿压显现,探索使用顶板预裂爆破技术切断回采工作面与掘进工作面之间顶板的直接联系,隔断应力传播,削弱采动影响及原岩应力叠加造成的冲击地压强烈显现问题,从而保证巷道掘进效率和安全。现场情况表明,坚硬顶板深孔预裂爆破解压技术能很好地弱化掘进巷道的矿压显现,提高掘进效率和施工安全水平。     

迎采动宽煤柱承载特性及矿压显现规律研究

单翼开采矿井为解决采掘接替紧张的问题,常会出现迎采对掘的情况,而迎采动掘巷期间,矿压显现规律和煤柱宽度的确定是巷道掘进及安全回采的关键。以炭窑坪煤业100303运输巷迎采掘巷期间为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对煤柱的合理宽度及迎采期间的矿压显现规律进行研究分析。主要结论有：通过理论计算,煤柱在受到掘进扰动和工作面采动的双重影响下,确保煤柱不完全发生塑形破坏且存在弹性核的宽度至少为30 m。数值模拟发现,掘进迎头至相遇位置前方20～30 m时,围岩变形开始增大,煤柱帮和回采帮变形量均超过0.5 m。当掘进至采空区后方一定距离后,围岩因同时受掘进扰动与采空区侧向支承应力的叠加影响,变形增幅加快,煤柱帮变形严重,最大变形量超1 m。提出100303运输巷掘进距100302综采工作面70 m时,停止掘进,在迎采扰动范围内,优化支护参数,提高煤柱承载能力。现场监测表明,巷道顶底板和两帮均变形较小均在可控范围内,有效控制了迎采动工作面掘巷的围岩变形。     

布尔台矿水力压裂对矿压显现影响分析

针对布尔台煤矿42106综放工作面回采期间发生多次动力灾害显现,为了分析水力压裂对强矿压显现的影响,采用了现场实测及理论分析方法,依据水力压裂卸压机理及矿压岩层控制理论,对该工作面回风巷上覆岩层实施水力压裂卸压。结合现场监测矿压显现变化情况对卸压机理及效果进行深入分析,其结果揭示了在强动压影响下的巷道顶板岩层中采取水力压裂可有效减弱顶板岩层中赋存的高应力,释放顶板储存的弹性能;弱化基本顶,避免采空区后方悬顶,降低超前支撑压力的影响;减小相邻采空区侧对工作面回采巷道的影响,有效缓解巷道围岩变形。     

大倾角松软煤层综放开采矿压显现规律研究

为了探讨大倾角松软煤层综放开采顶板活动规律,运用物理相似模拟试验与现场实测相结合的方法,研究了覆岩运移特征、顶板垮落步距及矿压显现规律。结果表明:覆岩下沉曲线呈非对称性,最大下沉量随高度增加而减小;工作面上段矿压显现强于中段,下段最弱,且两端头来压时间滞后于中部来压;工作面巷道支承压力最大值位于超前工作面17~25 m,超前工作面约40 m范围内应重点加强支护。试验结果与现场观测基本相符,为工作面支架选型提供了依据。     

中兴矿沿空留巷工作面矿压显现规律研究

针对中兴矿沿空留巷工作面开展了矿压监测工作,通过分析液压支架工作阻力的变化和回采巷道的变形量,研究了工作面的矿压显现规律和二次采动巷道的变形规律。结果表明:工作面受二次采动影响巷道一侧的动载系数最大,达到了1.757,矿压显现最为明显;工作面两端周期来压持续时间较长,为中间位置持续时间的2.4~2.6倍,是周期来压影响的主要部位;工作面由于布置抽采巷而局部高度增加时,抽采巷附近区域周期来压现象不明显,会一直处于较高的顶板压力作用下,是工作面顶板管理的重点区域;回采巷道的两帮收敛量是顶板下沉量的2.28~3.38倍,帮部支护需要重点关注;沿空留巷采动影响剧烈区为工作面前方10m以内,采动影响区为工作面前方10~50m,该区域内工作面的矿压显现对巷道围岩变形起到一定的预示作用。     

南屯矿63上10综放工作面沿空掘巷矿压显现规律探讨

通过现场观测和有限元数值计算，分析地南屯矿６３上１０综放工作面沿空掘巷的变形和应力人布特征，掘进和回采期间，影响巷道变形的主要因素是巷道围岩体的应力集中程度，其次是围岩体的自承能力，回采对巷道变形的影响大于掘进，在南屯矿３上煤的地质条件下，综放沿空掘巷的矿压显现与分层开采（第一分层）沿空掘巷的矿压显现接近，二者可以互相借鉴。     

特厚煤层小煤柱临空巷道矿压显现及控制技术研究

结合同忻矿石炭系煤层8305小煤柱工作面工程概况,针对其留设6 m的小煤柱临空巷道在掘进待采期间和工作面回采期间出现的矿压显现特征进行研究,理论分析认为5305临空巷道受采空区侧向扰动、工作面超前支承压力以及采空区未垮落充分的三角悬板滑落和变形失稳的影响是造成矿压显现的原因;并通过在现场应用水压致裂技术、制定卸压方案,辅助加强超前补强支护,巷道顶底板移近量由之前的0.8～2 m缩短到目前的0.5～0.8 m,巷道两帮的移近量由之前的2～3.2 m缩短到目前的1～1.5 m,矿压显现得到有效控制,进而保证了临空巷出口畅通,实现了工作面安全高效开采。     

综采工作面沿空掘巷矿压显现特征研究

根据淮南矿业集团张集矿1410(1)工作面的特殊地质条件,通过FLAC3D数值模拟得出巷道在掘进期间的塑性区、垂直应力、巷道围岩的变形特征。结合现场实测,得出综采工作面沿空掘巷矿压显现的特征。并提出沿空巷道矿压控制措施,以达到综采工作面安全高效回采。     

对采对掘巷道围岩变形特征及围岩控制研究

针对井下对采对掘过程中巷道不同阶段围岩塑性区扩张引起的变形与支护问题,以斜沟煤矿23108材料巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测的手段,研究该巷道全生命周期内塑性区的变形特征及变形原因。结果表明：巷道掘进接近、进入叠加动压掘巷阶段(掘至60 m左右),巷道两帮由对称变形转向非对称变形,且顶板、两帮塑性区域面积显著超过底板,巷道掘进至70 m、80 m时出现扩容现象;巷道掘进至沿稳定采空区掘巷阶段,两帮变形逐渐向顶板边角移动;巷道掘进与工作面回采过程中,23108材料巷围岩非均匀劣化,巷道偏应力导致应力分布局部集中。基于巷道出现的扩容变形问题,在原支护方案基础上加强支护,现场试验结果表明加强支护方案满足矿井生产要求。     

浅埋煤层综采面护巷煤柱尺寸和布置方案优化

根据浅埋薄基岩煤层顶板几乎沿采空区边缘垂直断裂,地表下沉速度快,采空区迅速压实等特点,运用理论分析、数值模拟和现场实测等研究方法,结合鄂尔多斯乌兰集团温家梁煤矿3-2煤层实际,得出了沿空掘巷合理护巷煤柱宽度为5m;滞后回采工作面50m左右,采空区基本处于稳定状态.在此基础上提出了在保证工作面顺序接替条件下的煤柱护巷与沿空掘巷相结合的回采巷道布置方案.现场应用表明:沿空掘进巷道和实体煤巷道在回采期间能保持较好的稳定性,使该矿工作面煤炭采出率提高了13%.     

近距离特厚煤层受上层煤柱影响下的掘巷矿压显现机理及防治技术研究

针对上覆遗留煤柱集中应力影响下,巷道掘进困难,矿压显现严重等一系列问题,本文以塔山煤矿30501首采工作面掘进巷道为研究对象,采用理论分析和现场实践相结合的方法,对巷道掘进过程中异常矿压显现影响因素及防治措施进行研究.结果表明:遗留煤柱引起的工作面顺槽围岩高集中应力是异常矿压发生的基本条件,胶带巷距遗留煤柱水平距离太近...     

顾桥矿13槽孤岛面受下覆采动影响巷道矿压显现规律研究

该文以顾桥矿1112(3)工作面轨顺为研究对象,进行了矿压观测分析,摸清了在深井高地压条件下13槽孤岛工作面受下覆工作面采动影响的矿压显现规律,得出巷道掘进后8～10 d内围岩变形最剧烈,掘巷后15～35 d后围岩进入稳定期,有效的注浆加固深度为2.5 m等结论,对顾桥矿沿空巷道工作面回采及13槽煤后续孤岛工作面巷道围岩控制有一定的参考价值。     

布尔台煤矿综放工作面矿压显现规律

在总结42106综放工作面矿压显现的基础上,依据现场调研与实测结果等综合分析可知,42106综放工作面在回采中存在一定程度的冲击性;从其回采工艺及其生产中的实际情况入手,依据采场矿压岩层控制理论,探讨了42106综放工作面矿压显现规律及其影响因素,并进一步提出对工作面顶板进行水压致裂卸压;现场施工结果表明:对顶板水压致裂卸压可以减小矿压显现程度,使采场应力得到集中缓解。