西曲矿大采高工作面片帮机理与防治研究

西曲矿18501工作面为大采高一次采全厚工作面,在回采过程中工作面煤壁片帮情况严重。根据西曲矿开采煤层地质条件,对工作面煤壁片帮机理进行了分析,提出采煤机滚筒加长轴的台阶形煤壁推进工作面采煤方法,通过施工实践后观测统计,优化后的采煤方法明显改善了工作面煤壁片帮情况。     

大倾角煤层开采顶板垮落特征及矿压显现规律

为了研究大倾角条件下的综合机械化采煤工作面矿压显现规律,采用FLAC5.02D数值模拟软件建立相应的分析模型,模拟了煤层开采过程中的顶板垮落和围岩应力分布特征,重点分析了工作面上下端头的围岩应力分布规律及变形特点;结合具体生产矿井的综采工作面现场情况,得出了综采工作面推进过程中的周期来压、采动影响范围和煤壁片帮等矿压显现特征,并针对开采中出现的问题提出了相应的安全防范措施.     

急倾斜近距离煤层开采矿压显现规律研究

研究急倾斜近距离煤层开采矿压显现规律,可以充分了解煤层在开采过程中的围岩应力分布特征、预防采场冒顶、片帮、压架等事故的发生。以贵州某矿14602采煤工作面为工程背景,运用数值模拟软件模拟急倾斜近距离煤层开采过程中顶底板岩层围岩应力的分布,分析得出开采过程中采煤工作面前后应力分布特征;采煤工作面推进过程中,顶底板超前支承压力形成"类椭圆应力区"。结合14602采煤工作面实际开采背景,分析得出采煤工作面推进过程中,工作面下部"三角封闭"结构强于上部,导致工作面下部巷道围岩应力、变形量较大。因此,在后期采场及巷道支护中应提高工作面下部巷道支护强度。     

坚硬厚煤层综采面煤壁稳定性影响因素分析

随着我国煤炭开采装备现代化水平的提高,大采高综采工艺成为重要的发展方向之一,然而,大采高综采一次性开采煤层厚度大,开采强度高,导致工作面来压显现剧烈,工作面煤体二次发育程度增大,工作面煤壁及顶板的稳定性将受到很大的影响。文章对影响坚硬厚煤层煤壁稳定性的采高、煤层强度、支架支护阻力等因素进行理论分析和数值模拟研究,根据研究结果对阳煤寺家庄矿采场提出防治片帮和冒顶的措施,应用后取得了良好的防治煤壁片帮的效果。     

极近距离煤层下煤层开采矿压特征研究

以南阳坡矿极近距离煤层下煤层开采为工程背景,针对下层煤开采过程中工作面围岩破碎剧烈、顶板冒落严重、煤壁片帮多发、巷道稳定性差等问题,利用理论分析和数值计算的方法,分析上层煤开采对下层煤工作面覆岩的稳定性特征的影响,对其矿压特征、工作面围岩稳定性状况进行了研究,获得了下煤层工作面覆岩破坏的规律和下煤层工作面顺槽稳定性特征。     

近距离煤层同采下位厚煤层片帮原因分析及防治对策

为了解决山西某矿近距离煤层同采工作面10201工作面压力大、片帮冒顶的问题,通过分析上、下煤层同采过程中,上煤层开采产生的老顶压力、底板破坏和层间应力作用对下位厚煤层片帮的影响,得出10201工作面片帮冒顶的根本原因是上煤层工作面开采对底板破坏延伸到了10号煤层和2个工作面间的错距不合理。通过将两工作面错距调整为40 m,采用增加煤壁强度,提高支架初撑力,及时支护等综合防治措施,10201工作面来压缓和,片帮冒顶现象明显减少,取得了良好的效果。     

松软煤层综放工作面矿压显现规律实测与分析

根据韩城下峪口矿3~#煤层21308综放工作面的复杂开采条件,采用现场矿压观测方法,对该工作面的矿山压力显现特征进行研究。结果表明,受煤层松软及邻近采空等影响,工作面全长范围内存在来压不一致的特点,煤壁片帮冒顶现象较为严重,工作面顶板管理难度大。     

赵庄矿软煤层大采高煤壁片帮主要影响因素研究

针对赵庄矿复杂地质条件下软煤层大采高工作面煤壁片帮严重的问题,通过对比3个盘区不同工作面煤壁片帮情况,对片帮机理和影响煤壁片帮的主要因素进行综合分析。找到工作面煤壁片帮的主要自然因素为3#煤层松软,节理裂隙发育,加之地质构造复杂,受岩层产状影响工作面倾斜仰采区域较多。支架初撑力、采高和工作面推进速度是影响工作面煤壁片帮的主要生产技术因素。对上述原因,提出了相关改进措施,确保了煤矿安全生产。     

近距离厚煤层综采工作面安全开采技术研究

为了对木瓜矿近距离煤层下采场矿压规律进行研究,对木瓜矿10-209综采工作面进行了矿压监测,结合FLAC3D软件进行数值模拟,得出近距离煤层下10-209综采工作面矿压规律;提出采煤工作面安全开采的措施及设备选型。实践表明,通过工作面矿压、煤壁片帮监测与FLAC3D数值模拟技术的有效结合,能够模拟采场矿压的真实情况。     

竖向裂隙发育煤层大采高综放开采煤壁片帮失稳机理及其控制

针对大同矿区塔山煤矿竖向裂隙发育煤层大采高综放开采典型煤壁片帮特征,基于压杆理论分析和实测研究,探讨了竖向裂隙发育煤层煤壁片帮失稳机理。理论计算得到了竖向裂隙发育煤层煤壁片帮临界稳定关系及对应的临界作用力,通过提高煤岩摩擦系数、降低煤壁条状煤体重心提高工作面煤壁的稳定性。结合塔山矿8105工作面大采高综放开采条件,采用煤层深孔内充水承压微爆破技术,取得了大采高煤壁片帮良好防治效果。     

基于D-P准则松软煤层煤壁片帮机理及控制研究

针对深部开采松软煤层煤壁片帮治理难题,通过基于D-P准则的极限平衡理论,研究深部开采松软煤层煤壁片帮发生机理,分析推导出煤体塑性区的计算公式,并通过塑性区公式得出松软煤层煤壁片帮影响因素包括采深、工作面采高、应力集中系数、煤体的内摩擦角、煤体的粘聚力以及支护阻力;通过建立力学模型来研究煤壁片帮的控制技术,计算得出了煤壁发生片帮的位置普遍在3/5倍采高及以上。该理论对精准防治煤壁片帮起到了指导作用。综合研究表明:通过采取提高支架工作阻力、深孔超前煤层注水、浅孔超前注浆加固结合的方法,可以提高煤体粘聚力与煤体强度,进而对松软煤层煤壁片帮进行有效防治。研究结果对松软煤层安全高效开采具有重要指导意义。     

大采高仰采工作面防煤壁片帮措施研究

倾斜大采高工作面煤壁片帮问题一直是实现大采高仰采的核心问题。本文针对山煤河曲霍尔辛赫煤矿3#煤层3210工作面,对大采高仰采工作面煤壁片帮进行力学分析,并结合实验的方法对工作面煤壁的稳定性进行分析,提出针对性的大采高仰采面矿压控制技术方案。     

大倾角软煤层综采工作面防片帮技术

针对平煤集团十三矿己15-17-11081采煤工作面地质构造复杂、煤层倾角大、煤体松软,在开采过程中极易片帮冒顶,使工作面回采难以正常进行,经过分析研究,采取了打超前锚杆,防止片帮冒顶,超前锚固控制工作面煤壁,取得良好效果,使该工作面的生产实现正常,稳产高产.     

极近距离煤层不同采煤工艺联合开采合理错距的确定

山西灵石某矿9#和10#煤层间距只有2.3 m,故采取9#煤高档普采、10#煤综采的联合开采方式。开始回采时根据其他矿的经验错距控制在15 m左右,但是2个工作面的压力始终很大,9#煤工作面单体支柱出现几次压爆现象,10#煤工作面煤壁整体片帮严重。为了减小工作面的压力,通过对其进行理论分析和现场矿压观测,确定出极近距离煤层不同采煤工艺联合开采时的合理错距,从而实现了安全高效的联合回采。     

软煤层大采高综采工作面煤壁稳定性研究

通过对压剪式片帮、重力滑落式片帮、横栱形片帮等软煤层大采高工作面煤壁片帮的机理分析,探讨了采高、煤体强度、停采时间、支架初撑力、软弱夹层、工作面推进方向等影响软煤层大采高工作面煤壁片帮的因素,并提出了增强工作面煤壁稳定性的六项技术措施。     

极近距离煤层不同采煤工艺联合开采合理错距的确定

山西灵石某矿9#和10#煤层间距只有2.3 m,故采取9#煤高档普采、10#煤综采的联合开采方式。开始回采时根据其他矿的经验错距控制在15 m左右,但是2个工作面的压力始终很大,9#煤工作面单体支柱出现几次压爆现象,10#煤工作面煤壁整体片帮严重。为了减小工作面的压力,通过对其进行理论分析和现场矿压观测,确定出极近距离煤层不同采煤工艺联合开采时的合理错距,从而实现了安全高效的联合回采。     

大倾角综采工作面矿压显现规律研究

在新庄孜矿大倾角煤层开采过程中,通过对工作面矿压现场实测和实验室相似模拟进行分析比较研究,揭示了大倾角综采工作面矿压显现的特点,有助于控制工作面断面冒顶、煤壁片帮和顶板的合理维护,对大倾角煤层推广应用综采技术有十分重要的指导意义和借鉴价值。     

大倾角大采高综采工作面煤壁非对称受载失稳特征

煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与失稳特征。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,围岩运动的幅度和剧烈程度较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,覆岩垮落充填的非均匀特征进一步增强,煤壁支承压力的非对称特性亦明显增大;采动过程中煤壁的力学性质逐步劣化,伴随着裂隙的扩展、演化和贯通,煤壁开裂并形成滑移体,当滑移体周围约束解除或支承压力增大时,滑移体沿滑移面滑移,形成煤壁片帮;在工作面倾向,中部区域是煤壁片帮的高发区域,上部次之,下部最少,与煤壁的非对称受载特征相吻合;在垂直煤层方向,煤壁变形亦非对称,煤壁位移量中上部大于下部,靠近顶板区域易发生煤壁片帮;在煤壁重力倾向分量影响下,煤壁片帮易向倾向上部煤体蔓延。基于上述分析,并结合2130煤矿25221工作面的生产实际,提出了大倾角大采高综采工作面煤壁片帮防治措施。     

上覆旺采采空区对下部近距离煤层开采矿压分布规律的影响与对策分析

针对旺格维利采煤法采空区下部煤层回采巷道矿压显现剧烈这一难题,以神东矿区石圪台为工程背景,采用现场调查及现场监测的方法对工作面矿压规律和通过采空区的应对措施进行了研究,并通过了工程实践的验证。结果表明:工作面推进27 m时矿压显现剧烈,煤壁出现片帮、炸帮现象;工作面初次来压步距为35 m,周期来压步距为11.3 m,旺采采空区下来压步距13.6 m;当工作面进入旺采采空区工作面初次来压导致矿压显现剧烈,巷道破坏严重。提出了增大采高、工作面调斜、加强生产组织一次性通过应力集中区的方法;工程实践验证反映出该方法有效缓解了工作面矿压显现剧烈程度,保证了工作面安全回采。     

煤层开采空间应力分析及组合体压杆稳定性探讨

在采煤工作面中,煤壁片帮、端面冒顶事故的发生,制约了工作面的正常生产,特别是在一次性大采高工作面中尤为突出。以斜沟煤矿8#煤层为研究背景,通过对开采煤层的空间应力分析,对煤壁应力进一步研究后,根据"库仑-莫尔"强度理论,以支架与煤壁组合体短粗压杆稳定性探讨片帮机理,并结合采煤现场情况,提出了加大煤壁挠度段侧向压力、注浆增强煤壁强度的防治措施,有效控制了煤壁片帮深度,减少了大面积片帮甚至冒顶的诱发因素,给安全生产创造了条件。