特厚煤层小煤柱加固及双柔模墙留巷支护设计研究

为了解决特厚煤层分层开采底分层沿空留巷瓦斯超限问题,采用柔模混凝土沿空留巷技术,在白芨沟煤矿0102402工作面进行了特厚煤层分层开采沿空留巷应用,重点研究了巷道副帮小煤柱加固方案、特厚煤层分层开采双柔模墙沿空留巷设计方案。应用结果表明：在厚煤层底分层工作面实施双柔模墙开采技术后,现场留巷巷道顶底板形变量减小,巷道采空区侧顶板维护较好,顶板钢梁形变量小,整体留巷效果好,留巷巷道解决了下区段4个分层回采瓦斯超限问题,提高了煤炭采出率,对厚煤层及特厚煤层分层开采沿空留巷技术有良好的经济效益和应用前景。     

特厚煤层分层开采技术研究

综合运用理论计算及计算机数值模拟的方法,从上、下分层煤柱宽度确定,分层巷道布置方案,设备撤出巷布置方案和下分层开采方法等方面对特厚煤层分层开采技术进行了研究。该研究成果对类似条件下特厚煤层的开采有着借鉴意义。     

特厚煤层综放开采载荷传递及内、外应力场形成机制

以芦子沟矿特厚煤层(25m)综放工作面开采为研究背景,阐述了特厚煤层综放开采巷道沿空侧覆岩载荷传递机制,构建了侧向支承压力计算模型及计算公式。特厚煤层综放开采侧向支承压力中存在内、外应力场,相较中厚及厚煤层分层开采,特厚煤层综放开采内、外应力场呈现出新特点,内应力场范围和应力幅值相应增大,内应力场中也将出现高应力集中区,基于此提出了特厚煤层综放开采侧向支承压力的分区特征,为特厚煤层综放开采沿空侧巷道布置方式的选择及煤柱宽度的确定提供了依据。在芦子沟矿3107特厚煤层(25m)综放工作面开展区段煤柱留设的工程实践,现场应用效果良好。     

特厚煤层分层综放开采技术可行性研究

研究特厚煤层分层综放开采技术可行性,解决特厚煤层的开采技术难题。依据特厚煤层结构以及冒放性分析结果可知,特厚煤层分层综放开采受煤层强度、顶煤节理裂隙以及顶煤直接顶条件的影响。依据特厚煤层综放开采时的顶煤冒放性,将顶煤冒放性划分为4类。通过顶煤冒放性划分结果可知,特厚煤层分层综放开采技术具有降低顶板强度、降低顶煤厚度、提升资源采出率、提升顶煤冒放性等优点。特厚煤层的最佳开采技术为上分层综采下分层综放技术,为了保障特厚煤层分层综放开采的安全性,分析分层综放开采技术的下分层综放开采工作面安全管控技术。将分层综放开采技术应用于某煤矿特厚煤层开采中,验证特厚煤层分层综放开采技术的可行性。     

下分层综放开采技术研究与实践

大同矿区“两硬”特厚煤层一直采用分层开采,在下分层开采中不仅存在投入大、单产效益低的缺陷,而且还存在巷道维护困难、资源采出率低等问题。根据大同矿区煤层“两硬”的特点,以及特厚煤层的开采现状,研究应用网下放顶煤综采技术将有非常重要的意义。     

积水采空区下巷道探放水掘进安全施工技术

为提高回收率,特厚煤层的底分层与顶分层工作面的巷道布置呈上下重叠方式,顶分层开采后的采空区积水对底分层放顶煤工作面的掘进和回采存在严重的水患威胁。介绍了底分层巷道掘进探放水设计方案及探放水施工中的技术要求和安全措施。     

急倾斜特厚煤层水平分层开采矿压特征

运用相似材料模拟、数值模拟、现场实测等研究手段,对急倾斜特厚煤层分层开采的矿压特征进行了研究,初步揭示了急倾斜特厚煤层开采顶板岩层移动的复杂性、周期来压的双重性、陷落区的叠加性和动态性、应力场和位移场的不均衡性等特有规律,分析了巷道支护困难、易底臌、动力冲击等矿压现象的原因.     

特厚煤层六分层开采回采面瓦斯涌出量预测研究

针对现行特厚煤层分层开采的工作面瓦斯涌出量预测方法最多只考虑到4个分层开采的情况,为了准确预测白芨沟煤矿二3特厚煤层分6个分层开采期间回采面瓦斯涌出量,在原有特厚煤层多分层开采瓦斯涌出量预测方法的基础上,结合白芨沟煤矿开采瓦斯涌出实际情况,研究提出了1种适用于白芨沟煤矿特厚煤层六分层开采的回采工作面瓦斯涌出量的预测方法。现场试验结果表明与实测统计基本一致,最大预测误差为11.87%,平均预测误差为7.61%,预测准确率达到88%以上。     

巨厚煤层重复采动地表移动特点分析

以老虎台矿特厚煤层分层综放开采为工程实例,通过数值模拟研究,系统分析了厚煤层分层综放开采诱发的地表下沉盆地大小及其影响范围,研究了大型断裂带的存在对地表变形的影响特点及其破坏效应,然后确定巨厚煤层分层综放开采作用下地表移动基本参数。     

急倾斜特厚煤层开采微型放顶煤支架适应性分析

通过对急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤开采矿山压力显现和岩层控制、顶煤冒放机理及设备配套的研究,提出了急倾斜特厚煤层水平分层开采放顶煤支架工作阻力确定公式,分析急倾斜特厚煤层微型放顶煤支架的适应性,并举例进行了说明。