近浅埋煤层顶板破断力学模型研究

为了研究近浅埋煤层工作面顶板运动规律,采用深部多基点位移探测仪对高家梁煤矿近浅埋20307工作面顶板运动规律进行探测,建立近浅埋煤层顶板破断力学模型,分别将关键层初次和周期断裂简化为四边固支和三边固支一边受均布载荷的矩形板,采用塑性极限分析定理推导关键层的断裂步距,并提出亚关键层断裂步距的修正方法。矿压实测表明,断裂步距平均误差为7.03%,且理论计算与实测大周期来压出现的位置基本一致。本研究可为近浅埋煤层工作面顶板控制设计提供理论依据。     

浅埋深综放工作面矿压规律及支架工作阻力确定

针对浅埋深综放工作面矿压显现剧烈、安全阀开启频繁的问题,对平朔井工三矿39107浅埋深综放工作面支架工作状况进行分析研究.采用矿压监测系统现场实测液压支架工作阻力,得到工作面基本顶初次来压步距为33.7 m,平均周期来压步距20.7 m,周期来压期间液压支架循环末阻力平均为9 700 kN,安全阀开启率平均为3.7％,工作面液压支架初撑力水平整体较低,分析表明液压支架存在3种不合理工作状态:安全阀调定压力不合理,前后立柱受力不均衡,部分支架串液.结合现场实测数据进行理论计算,得出39107工作面支架合理工作阻力应不低于12 000 kN.     

浅埋厚煤层回撤巷道矿压显现规律研究

实现末采期间工作面开采和回撤的安全性、空间性、可操作性,提高综采工作面回撤速度,是矿井实现安全高效生产的关键.通过对神东煤炭集团万利一矿42202综采工作面末采和回撤期间回撤巷道矿压显现和垛式支架阻力的观测及分析,得到了巷道围岩变形破坏、支架压力分布等矿压显现特征,为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据.     

厚煤层大采高综采面顶板破断规律及机理研究

以杭来湾煤矿首个大采高30201工作面为例,通过数值模拟、理论分析和现场实测的方法,分别对工作面开采过程中顶板破断规律进行研究。基本顶以“悬臂梁”、“砌体梁”的结构形式周期发生破断,造成工作面大、小周期来压显现。建立了工作面顶板力学模型,给出来压步距的计算方法。现场实测表明最大步距67.6 m是平均步距34.4 m的1.97倍,说明约2次小周期来压才有1次大周期来压。     

浅埋煤层群采场周期来压顶板结构及支架载荷

现场勘查发现,神府矿区浅埋煤层群间隔岩层厚度大多在15～45 m时,间隔岩层易存在单一关键层结构。文章通过现场实测得出了浅埋煤层群开采周期来压的基本特征:来压步距减小、强度增大、煤壁片帮严重,动载现象、台阶下沉现象和大、小周期来压现象明显。物理相似模拟实验揭示了间隔岩层关键层与上煤层已扰动关键层同步与非同步破断的大、小周期来压机理,发现了间隔岩层关键层与已扰动关键层共同形成的"梁-拱-壳"结构形态,给出了上煤层已扰动关键层结构形态的判别方法,得出了浅埋煤层群开采顶板周期破断可形成"台阶-台阶"、"砌体-台阶"、"砌体-砌体"的基本结构。综合建立了浅埋煤层群开采间隔岩层周期破断结构与力学模型,给出了支架受动静载荷作用的工作阻力计算方法,并得到了现场验证。     

浅埋采场矿压及覆岩破断规律

通过对补连塔煤矿２２１１工作面的大型立体相似模拟实验及现场矿压观测，得出了浅埋深（≤１１０ｍ）、薄基岩、厚松散层下开采工作面矿压显现规律，并分析了当基岩厚度与采高之比ｋｍ≥１５时覆岩运动破断规律，对此种条件下煤层开采提供了理论依据。     

浅埋薄煤层综采工作面矿压规律及围岩控制研究

通过对浅埋薄煤层1601综采工作面的矿压实测研究,分析了其矿压显现特征及来压规律,评价了支架对工作面的适应性。结果表明:工作面周期来压动载系数平均为1.29,动压不明显;工作面中部支架平均工作阻力比上下两端头大,符合开口向下的抛物线关系;支架平时载荷和来压期间载荷均未超过支架的额定工作阻力,支架适应性良好。     

浅埋深大采高工作面长度变化对采场矿压规律的影响

针对浅埋深工作面矿压显现规律和影响因素的复杂性等问题,通过理论分析、现场监测和数值模拟的方法,对浅埋深工作面矿压特征与工作面长度变化规律进行研究.结果表明:采煤工作面应力拱高度随着工作面长度增加而增加,且工作面长度超过240m后,应力拱的高度趋于恒定值;随着采面长度的递增,其前方支承压力的影响范围会变大,其峰值位置也将...     

松散表土薄基岩浅埋煤层矿压显现规律数值分析

为了分析松散表土薄基岩浅埋煤层首采工作面上覆岩层的运动规律,尤其是顶板初次来压和周期来压步距,运用UDEC软件对神木汇森凉水井煤矿首采面上覆岩层矿压显现规律进行了数值模拟,在此基础上进行了现场实测。结果表明,首采面初次来压步距的计算值为40.0 m,实测值32.8 m;周期来压步距的计算值为20 m,实测周期来压步距为16.5～22.0 m,平均为19.5 m;强制放顶距为20 m时能减小初次来压强度;强制放顶能有效地削弱和减小顶板初次来压的强度和规模,保证强制放顶效果的关键是提高强制放顶爆破作业的质量。     

浅埋深大采高工作面长度变化对采场矿压规律的影响#br# #br#

针对浅埋深工作面矿压显现规律和影响因素的复杂性等问题,通过理论分析、现场监测和数值模拟的方法,对浅埋深工作面矿压特征与工作面长度变化规律进行研究。结果表明：采煤工作面应力拱高度随着工作面长度增加而增加,且工作面长度超过240m后,应力拱的高度趋于恒定值|随着采面长度的递增,其前方支承压力的影响范围会变大,其峰值位置也将愈加靠近采面煤壁,峰值呈现先增加后恒定的趋势|随着采面推进距离的递增,其前方支承压力的影响范围也逐步前移,其值也逐渐增加|工作面推进50m时,支承压力峰值与采面长度正相关,与至工作面中线距离负相关|采面长度越大,来压步距整体减小,井下采煤工作面顶板活动频率有增加趋势|工作面来压时,工作面支架载荷沿着工作面方向呈现为拱形分布,且工作面中点为其对称轴。     

木瓜煤矿中厚煤层采场覆岩破断规律研究

木瓜煤矿10-201工作面主采9号煤层厚度较大,为了解采场覆岩破断规律,借助UDEC数值模拟软件进行研究,结果表明工作面回采20 m时,直接顶岩层全部垮落充填采空区,初次来压步距为35 m,周期来压步距为20 m,裂隙带发育高度为45 m。通过现场监测工作面液压支架工作阻力变化情况及采场“两带”高度观测,得出结论:工作面推进20 m后,直接顶岩层全部垮落充填采空区,初次来压步距为38 m,周期来压步距为20 m,裂隙带发育高度为47 m,与数值模拟结果基本吻合。     

神东浅埋综采面末采段让压开采原理及应用

针对神东矿区综采面末采段回撤过程中发生压架事故的问题,综合采用理论分析与现场实测的方法,就让压开采的原理及适用性进行了研究.结果表明,让压开采是一种通过在综采面回撤前适当位置停采来避免贯通回撤时工作面受顶板来压威胁的有效技术措施.运用停采让压,降低推进速度,可改变周期来压位置和减小来压持续长度,实现贯通时硕板无来压的目标.而合理让压位置的确定要以让压间隔煤柱稳定和贯通回撤时工作面不来压为前提.结合工作面停采让压前来压规律及停采让压时压力显现特征,提出了4种可能存在的情况.利用让压开采原理,指导了神东矿区大柳塔矿21305综采面、补连塔矿22303综采面末采段的安全回撤.     

浅埋深特厚煤层综放开采矿压规律监测与分析

昌恒煤焦有限公司9101工作面煤层为特厚煤层,埋深浅且赋存条件稳定,工作面采用走向长壁综合机械化放顶煤开采。作为整合后矿井的首个综放工作面,研究其顶板压力显现规律非常重要。通过现场监测,结合矿山压力与岩层控制理论,对9101综放工作面初采期间矿压规律进行分析,并结合支架受力状况,分析了9101综放工作面初采期间顶板来压的规律和特征,为矿井接替工作面的安全高效回采提供了科学依据。     

万利矿区浅埋煤层长壁开采矿压显现规律

通过对神东矿区4个不同开采条件和开采工艺工作面的实际观测数据的分析,得出了浅埋煤层长壁开采矿压显现的基本规律。     

薄基岩浅埋煤层综采工作面矿压规律及围岩控制研究

通过对大柳塔22614薄基岩浅埋深综采工作面的矿压实测研究,对其矿压显现特征及来压规律进行了详细的分析,并对支架对工作面的适应性做了评价。得出如下结论:周期来压步距随基岩厚度增大而增大,来压强度随基岩厚度增大而减小,基岩变厚区比基岩变薄区来压步距大、来压强度大,9000kN支架基本符合该工作面开采要求等。     

浅埋深综采放顶煤工作面上覆岩层破断规律研究

根据上覆岩层的结构判定老顶及关键层的种类,提出了关键层分为2类4种,提出相对应的老顶初次来压步距和周期步距计算公式,并通过数值模拟软件RFPA,对来压步距和垮落方式进行模拟。通过对顶板进行支护,选择合适的支架,记录支架的来压情况,对顶板的步距进行验证,结果表明:老顶的初次垮落步距为34 m,周期来压步距为14 m,周期来压步距出现一大一小的情况,具有现场指导意义。     

新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律研究

浅埋煤层综采工作面的埋深较浅不利于煤层的开采及围岩的稳定性,为探讨新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律,以该矿8118工作面地质和开采条件为背景,通过数值模拟的方法分别对浅埋煤层综采工作面顶板垮落形态、顶板沉降及顶板应力分布进行分析,同时对初次来压和周期来压期间支架工作阻力进行现场监测。研究结果表明：初次来压期间,上下关键层间的岩层产生离层现象,上关键层向下弯曲未断裂;周期来压期间,扰动继续向上传递,上关键层发生大面积的垮塌断裂;周期来压时,支架工作阻力有较大增长,增大约61%。     

浅埋煤层工作面合理阻力支架选型相似模拟实验研究

对于不同赋存条件的浅埋煤层,液压支架工作阻力的合理确定是综采面成功的关键。旨在运用相似材料模拟实验,通过对模拟支架工作阻力的统计分析,从而确定合理的支护强度或合理的支架工作阻力。实验表明:额定工作阻力6000kN的支架能够满足南梁煤矿20115工作面顶板来压时的控制要求,而额定工作阻力4800kN的支架在来压时不能有效地控制顶板。为工作面支架的选择提供了依据。     

浅埋采场矿压及覆岩破断规律

通过对补连塔煤矿２２１１工作面的大型立体相似模拟实验及现场矿压观测，得出了浅埋深（≤１１０ｍ）、薄基岩、厚松散层下开采工作面矿压显现规律，并分析了当基岩厚度与采高之比ｋｍ≥１５时覆岩运动破断规律，对此种条件下煤层开采提供了理论依据。     

大柳塔煤矿21306工作面主关键层破断步距分析

通过对大柳塔煤矿21306工作面进行关键层判别,找出了工作面主关键层,分析计算出工作面各来压步距。根据计算的来压步距和现场实测值对比分析,得出工作面初次来压步距和第一次周期来压步距接近于理论值,而周期来压步距平均值小于理论值;工作面来压步距除与老顶结构有关外,一定程度还受地表地形的影响。