老空区下厚煤层综放复采工作面矿压规律实测及分析

为分析老空区下复采工作面矿压显现规律,对工作面顶板状态进行划分,并通过现场实测,分析了复采工作面支架压力分布及矿压显现规律。虎峰煤业复采工作面顶板可划分为顶煤+老空区和顶煤+老窑残留煤柱两种状态;支架工作阻力在通过采空区时呈现两端大中间小的规律,通过上分层遗留煤柱时,液压支架工作阻力急剧增大,普遍高于通过采空区时的情形;工作面上、中、下段的周期来压时间及步距均不一致,步距在15～25 m。     

深井坚硬灰岩顶板综采工作面初次来压覆岩破断特征研究

针对某大型矿井首采面埋深大、顶板为多层坚硬灰岩的特征,利用扩展有限元法,再现工作面采动时的顶板变形、破断、垮落的动态过程,研究了采场顶板的破断方式和特征。结果表明:顶板初次垮落位于距开切眼约1/4初次来压步距处;顶板破断呈现阶梯型,从下往上向工作面推进方向靠近;该矿条件下工作面初次来压步距和周期来压步距约分别为35m和14 m。     

麻家梁矿采动双硬顶板工作面覆岩运移规律

以麻家梁煤矿14201双层坚硬顶板工作面为例,进行相似模拟实验和矿压观测,得到了上位坚硬顶板的初次来压步距为106 m,周期来压步距为50~60 m,下位坚硬顶板的初次来压步距为60 m,周期来压步距为20~25 m,发现双硬顶板破断失稳整体呈现"下位短悬臂梁与上位长砌体梁"结构,垮落方式分为下位坚硬顶板单层垮落和上、下位坚硬顶板的同步垮落2种;下位坚硬顶板垮落形成"小周期来压";上位坚硬顶板垮落给采场及巷道围岩造成较为剧烈的影响,形成"大周期来压"。     

坚硬顶板围岩垮落变形规律相似模拟试验研究

为了进一步揭示坚硬顶板采区大巷的变形规律和保安煤柱的应力分布特征,利用相似模拟实验,研究了坚硬顶板开采条件下覆岩的运移、垮落规律和大巷变形破坏特征。得到了以下结论:采空区坚硬顶板悬顶长度较长,工作面初次来压步距为37 m,周期来压步距为23 m;采动影响下巷道围岩变形呈现顶板挤压移进、两帮鼓起的大变形的特征,相似试验为工作面顶板来压步距及采区大巷应力及变形提供依据。     

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。     

大倾角煤层大采高工作面顶板垮落规律研究

为了深入研究大倾角厚煤层大采高工作面顶板垮落特征,理论计算了25213大倾角大采高工作面顶板各岩层载荷,并采用理论分析、相似材料模拟实验和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了25213工作面顶板垮落规律,初步确定了25213工作面直接顶初次垮落步距24m左右,基本顶初次垮落步距57m左右,基本顶周期垮落步距24m左右,对工作面后期的安全回采和矿压控制具有重要的借鉴意义。     

薄煤层短壁综采工作面石灰岩顶板破断特征及矿压显现规律

为揭示薄煤层短壁综采工作面石灰岩老顶破断规律,实现顶板管理安全经济,运用理论计算、数值模拟及现场观测等分析了顶板初次破断步距特征及矿压显现规律。研究表明老顶初次、周期来压步距分别为40.7 m及15.5 m,动载系数在1.25左右,石灰岩老顶随工作面推进呈现典型的"O-X"型破断及"见方垮落"特征,采用大功率综采设备推进速度快,来压影响时间、范围明显减小,呈现整体来压特征。     

薄煤层短壁综采工作面石灰岩顶板破断特征及矿压显现规律

为揭示薄煤层短壁综采工作面石灰岩老顶破断规律,实现顶板管理安全经济,运用理论计算、数值模拟及现场观测等分析了顶板初次破断步距特征及矿压显现规律。研究表明老顶初次、周期来压步距分别为40.7 m及15.5 m,动载系数在1.25左右,石灰岩老顶随工作面推进呈现典型的"O-X"型破断及"见方垮落"特征,采用大功率综采设备推进速度快,来压影响时间、范围明显减小,呈现整体来压特征。     

补连塔矿12511综采工作面矿压显现规律

为研究近浅埋煤层特大采高工作面矿压显现规律,以补连塔12511综采工作面为研究对象,通过工作面矿压实测数据,分析了近浅埋煤层7.4 m特大采高工作面矿压显现规律。结果表明,工作面初次来压步距44 m,回采初期周期来压步距11.74 m,回采中期周期来压步距增大至14.1 m,工作面周期来压对支架作用强度整体显示出强、弱交替变化规律,周期来压强度呈现"两端小,中间大"的特征。工作面周期来压动载系数为1.39。支架工作阻力呈正态分布,呈现较好工作状态。     

祁东煤矿南部采区首采面矿压显现规律实测研究

为了掌握祁东煤矿在厚泥岩顶板及长工作面条件下的矿压显现规律,对其南部采区首采面6163进行矿压观测及分析,主要包括工作面不同阶段的来压规律、超前支承压力分布规律等。根据现场实测分析得出工作面顶板呈现分区域破断,厚泥岩顶板的垮落对于矿压显现有缓和作用,工作面周期来压步距24.5 m,风巷超前影响范围51 m,机巷超前影响范围63 m。     

浅埋薄基岩综采面覆岩移动规律物理模拟研究

为了研究浅埋薄基岩煤层工作面在采动影响下覆岩的垮落过程和移动规律,利用相似模拟试验和理论分析,对某矿42112工作面回采过程中的顶板垮落情况和来压规律等进行了分析.根据相似模拟试验得到的结果,该工作面直接顶初次垮落步距27.5 m,基本顶初次来压步距35 m,初次破断时出现了非对称三角拱,来压迅猛,矿压显现剧烈,此后工...     

浅埋极近距离煤层采空区垮落顶板活化结构及支架阻力研究

以霍洛湾煤矿5~7 m极近距离煤层采空区下开采为研究对象,采用物理相似模拟实验,揭示了下煤层初采阶段初次来压步距为20 m,周期来压步距为5.0~7.5 m,较上煤层来压步距明显减小。在采空区压实阶段,上煤层垮落顶板的结构出现活化,呈现台阶式下沉,动载明显,具有"台阶岩梁"结构特征。工作面来压出现周期性"高压区"和"低压区",高压区长度平均为16 m,高压区周期步距平均为25 m,上煤层顶板结构活化是形成下煤层高压区强矿压的主要原因。采空区煤柱下的支架载荷是高压区平均载荷的1.07倍,是低压区平均载荷的1.48倍。基于"台阶岩梁"理论计算得出,该工作面支架工作阻力应大于8 731 k N。     

大采高工作面矿压显现规律及煤壁片帮稳定性研究

 研究基于试验工作面大采高工作面的矿压规律展开研究。首先通过计算机数值模拟得到不同采高对煤壁稳定性的影响规律,认为试验地质条件下一次采出高度小于6m较为合理。在此基础上进一步对顶板的来压步距及支架工作阻力进行研究,认为：工作面直接顶的垮落步距平均22m,工作面老顶来压步距平均40m,工作面周期来压步距平均22m;工作面非来压期间支架平均工作阻力为1648kN,老顶初次来压期间平均支架工作阻力为9724kN,动载系数为5.9,工作面周期来压期间支架平均工作阻力为8432kN,动载系数1.35;工作面煤体超前支承应力影响的范围为 50m,34m～12m为弹性应力区,9m范围内处于峰后应力区域,煤体承载能力较差。     

浅埋特大采高工作面矿压规律及支护阻力确定

基于大柳塔煤矿52304工作面的矿压实测数据,分析了近浅埋煤层7 m特大采高工作面的矿压显现规律。工作面初次来压步距为73.3 m,周期来压步距平均为16.0 m。周期来压步距呈现"两端大、中间小"的特征,来压持续长度呈现"两端小、中间大"的特征。工作面来压时,中部矿压显现强烈,支架动载系数为1.58,支护阻力高达18 000 k N;而工作面两端支架受力较小,为12 000 k N。非来压时,工作面支架工作阻力一般为12 000 k N,分布较均匀。采用大采高"斜台阶岩梁"结构计算法和实测统计法,计算了合理的支架工作阻力,表明原工作面支架工作阻力偏低。实践表明,采用大采高"斜台阶岩梁"结构计算得出的合理支架工作阻力符合实际,为大采高工作面支架选型提供了依据。     

含水层下“三软”煤层首采工作面覆岩破坏与矿压显现规律研究

针对新疆某矿含水层下"三软"煤层首采工作面可能存在的顶板垮落沟通含水层造成工作面突水灾害的问题,通过现场钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔电视探测和岩芯资料,确定了首采工作面覆岩破坏"两带"分布规律。在此基础上结合工作面矿压观测和UDEC数值模拟,分析了覆岩破坏发展与矿压显现的关系。研究表明,B10煤层B1003W01工作面的"两带"垮采比为2.75~2.81,垮落带高度18.7~19.7m,裂采比为11.39~13.59,导水裂缝带高度为77.4~82.26m;首采工作面周期来压步距为10.8~14.7m,巷道变形影响区域为超前工作面50m,煤体应力开始变化在超前10m范围,峰值距离煤壁2m位置。首采工作面在"三软"条件下,"两带"发育高度达到含水层,周期来压步距短对工作面形成较频繁的动载作用,以及煤体应力峰值离煤壁近的综合作用是造成工作面容易出现淋水,发生煤壁片帮和架前冒顶的原因。     

硬厚顶板工作面开采围岩运移数值模拟与分析

采用UDEC软件对硬厚顶板条件下潘北矿11313工作面开采时顶底板应力分布和覆岩运移规律进行数值模拟与分析,得出工作面在回采过程中,工作面初次来压步距为52m,周期来压步距为30m;切眼煤柱后方、工作面煤壁前方支承压力也逐渐增大,当推进到一定距离时,支承压力基本保持不变;采场围岩不同层位支承压力峰值位置表现为:底板7m小于底板3m小于顶板9m小于顶板33m。通过现场实测可知,其模拟结果与现场相符合。     

厚泥岩顶板沿空工作面来压步距分析

根据阳煤集团平定裕泰煤业有限公司15103综采工作面支架压力监测数据,结合泥岩顶板垮落规律和沿空工作面特点,建立工作面初次来压与周期来压计算方法,并运用现场观测与理论分析手段,对沿空煤柱工作面顶板来压步距进行探讨,研究发现:工作面回采至24m时顶板开始初次来压,回采至30.5m时初次来压结束,初次来压步距为24m;所划分的10个工作面测点所得周期来压步距平均值约为15.13m,得出工作面目前的周期来压步距约为15.13m。     

浅埋煤层综放工作面支架合理支护强度确定及其应用

为了研究浅埋煤层综放工作面支架的合理支护强度并分析其矿压特征,以神东某矿12301工作面为例,确定了工作面顶板的类别,通过理论计算按工作面最大采高、支架承受载荷以及动载荷对所选用的型号为ZY11000/25/50的支撑掩护式支架的支护强度进行了分析,并根据支架工作阻力监测数据对支架的应用效果和工作面的顶板活动规律进行了研究。结果表明:工作面所选用的支撑掩护式支架的初撑力统计合格率为62.8%,支架初撑力整体利用率较高,该型号支架能够完全适合支撑顶板。根据支架工作阻力监测数据得到,直接顶初次垮落步距平均12.78 m;基本顶初次来压步距平均66.88 m;整个工作面基本顶周期来压步距最大为67.1 m,最小为11.8 m,周期来压步距平均32.5 m,来压强度缓和;其中,基本顶显著来压期间,来压强度平均为30.0 MPa。确定该支架能够适应该类工作面的顶板活动规律。     

近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律研究

为掌握榆神矿区近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律,选取区内某矿N1200大采高综采工作面为研究对象,开展了相似材料物理模型实验研究及现场实测分析。研究表明,N1200工作面初次来压步距为56 m,周期来压步距平均为15.8 m,支架平均工作阻力4 843 kN,动载系数最大1.95,支架工作阻力达到9 739 kN即可满足现场需求;由于受到上覆双关键层叠合破断的影响,工作面呈现大小周期来压现象,小周期来压时岩层垮落角以主关键层为界呈上大下小分布,大周期来压时动载系数及超前支承压力峰值均增大。     

超长工作面综放开采矿压显现规律研究

在超长工作面综放开采过程中,由于工作面长度增加使采场倾向各部的矿压显现规律存在差异,以平朔井工一矿19106工作面为工程背景,利用弹塑性理论和数值模拟对超长工作面综放开采矿压显现规律进行研究。结果表明:理论计算工作面超前支承压力峰值为18.7 MPa,峰值距煤壁距离为16 m;模拟结果工作面倾向上部、中部、下部超前支承压力峰值强度分别为18.32、18.64、17.81 MPa,与理论计算结果基本一致,其影响范围分别为70~95 m、75~100 m、67~93 m;同时根据采场基本顶塑性区破坏范围及形式和现场实测数据,确定了顶板初次来压步距范围及工作面周期来压步距。