王台铺矿坚硬顶板综采面撤架通道快速施工技术

为缓解王台铺矿综采面采掘接替紧张的局面,促进矿井安全高效生产,根据王台铺矿XV煤层天然的坚硬顶板地质条件,提出了撤架通道快速施工技术。在详细阐述坚硬顶板综采面撤架通道快速施工技术原理的基础上,根据撤架通道上方基本顶结构特征,应用弹性力学理论将其简化为一端简支、三端固支的板,通过理论计算分析,采用定向水力压裂技术对坚硬顶板进行了弱化,得出提出的坚硬顶板综采面撤架通道快速施工技术是可行的。     

水力压裂切顶卸压技术在煤峪口矿8712工作面的应用研究

为解决煤峪口矿11-12#合并煤层工作面末采阶段主回撤通道围岩破坏严重的问题,综合运用现场矿压监测、数值模拟及理论分析等方法,研究表明,11-12#合并煤层顶板为坚硬难垮顶板,超前支承压力影响导致主回撤通道变形严重,采用水力压裂切顶卸压技术能够有效的减小超前支承压力对主回撤通道的影响,依据8712工作面具体的开采技术条件设计水力压裂钻孔的参数,切顶后工作面末采期间,回撤通道回采帮未出现明显的矿压显现,顶底板移近量最大为67mm,煤柱帮位移量最大为46mm,主回撤通道围岩的稳定性良好,取得了良好的应用效果和经济效益。     

定向水力压裂技术弱化坚硬顶板效果分析

凤凰山矿XV5302综采工作面直接顶为K2石灰岩,其厚度达8 m,属于坚硬难垮顶板。为了保障工作面初采期间,采空区顶板能够呈现分层分次垮落,避免顶板大面积垮落对工作面设备造成损坏及对人员造成伤害。在切眼安装设备前,在切眼内回采帮向推进方向进行顶板打钻,采用定向水力压裂技术对工作面坚硬难垮顶板进行定向压裂,来削弱顶板强度和整体稳定性。并在初采期间,在工作面内安装矿压监测仪器来监测顶板的压力状况,通过监测的顶板压力曲线分析定向水力压裂技术的应用效果。     

15#煤末采回撤通道锚索支护技术的改进

在全风压撤架过程中,回风通道的留设至关重要。以凤凰山煤矿15#煤工作面末采及撤架为例,在研究末采期间覆岩运动规律、回风通道围岩变形机理的基础上,结合现场的探索与试验,进行了末采撤架回风通道留设施工工艺及支护参数改进,形成15#煤沿空留设回风通道的新技术,解决了末采撤架过程中的瓦斯问题和顶板问题。     

千米深井厚层坚硬顶板水力压裂卸压技术研究

针对千米深井工作面坚硬基本顶难垮落的问题,以邢东煤矿2129千米"孤岛"工作面厚层坚硬基本顶为工程背景,探析了其基本顶在深部应力环境和工况条件下难垮落的原因,提出了在深井工作面采用水力压裂切顶卸压的顶板控制技术,并结合工作面实际采动影响得出了水力压裂的设计方案及施工工艺,实现了工作面"卸压-推进"连续配合作业;同时,运用数值模拟及现场矿压实时监测对卸压效果进行了分析与评价。研究发现,在千米深井厚层坚硬顶板的工作面实施水力压裂进行切顶卸压技术效果明显,有效实现了厚层基本顶分层分次逐渐垮落,降低了工作面顶板的周期来压显现强度。现场试验发现,在此环境下出现钻孔施工困难,需采用单孔多次压裂、增加注水量、强力封孔等措施使每个压裂钻孔充分发挥作用。实践证明,采用该技术后,千米深井厚层坚硬顶板难垮落问题得以有效解决。     

综采工作面回撤通道顶板定向压裂技术研究

综采工作面接替是矿井生产的必备环节,回撤通道的预掘虽然缩短了工作面搬家周期,但也增加了顶板的控制难度.基于回撤通道顶板引起的压架问题,提出了定向压裂治理技术.根据工作面垮落带高度和顶板悬顶长度,分别确定了压裂层位和压裂钻孔参数.现场压裂后,减小了回撤通道来压强度,改善了支架受力情况,煤壁较为完整,回撤难度明显降低,取得...     

综放工作面端头悬顶水力压裂治理技术研究

为解决王家岭煤矿综放工作面端头悬顶难垮问题,依据顶板岩层力学性质和赋存特征,采用数值模拟手段研究综放工作面矿压显现规律,揭示综放工作面端头悬顶机理并提出相应的治理技术。研究结果表明:水力压裂可定向压裂顶板岩层,从而削弱顶板的强度及完整度,使采空区顶板分层分次垮落,缩短初次来压和周期来压步距,端头悬顶面积小于10 m~2,减小甚至消除了坚硬难垮顶板给工作面安全回采带来的威胁。     

基于顶板断裂分析的综采大断面回撤通道协同控制技术

为了解决大断面回撤通道传统支护工艺准备时间长、成本高等问题,基于顶板断裂位置分析,提出一种切顶卸压联合“桁架-锚索-支架”的回撤通道协同控制技术。研究表明：工作面基本顶断裂位置对回撤通道围岩受力具有重要影响,基本顶超前断裂,顶板断裂线位于回撤通道煤柱上方时,回撤通道支护最为困难。据此,首先采用水力压裂技术超前预裂工作面基本顶,限定顶板断裂线远离回撤通道,降低覆岩大结构影响,解除回撤通道的区域应力环境;其次,采取“桁架-锚索-支架”组合支护形式,保障回撤通道围岩小结构的稳定。该技术在葫芦素煤矿21103工作面回撤通道进行了工业性试验,相较常规支护技术,回撤通道协同控制技术成本低、支护效率高,巷道围岩变形量小,保障了工作面的快速回撤。     

游仙山煤矿工作面端头悬顶水力压裂技术及应用

针对游仙山煤矿顶板较坚硬,工作面端头悬顶难以垮落的问题,提出采用水力压裂技术对坚硬悬顶进行预裂切顶,保证工作面上下隅角及时垮落。研究表明：该技术通过对工作面端头坚硬顶板进行定向分段水力压裂,使悬顶岩层内裂隙发育程度增加,在工作面采动应力的作用下能够及时垮落。井下试验及矿压分析结果表明,采用该水力压裂技术后,工作面端头悬顶面积均保持在5 m²以下;另外,工作面端头的矿压显现也明显缓和,端头支架的工作阻力最大降低了26.6%,周期来压步距平均降低了28.4%,取得了良好的应用效果。     

凤凰山煤矿坚硬顶板定向水力压裂技术应用研究

针对超前深孔预裂爆破弱化方式处理煤矿坚硬难垮顶板存在的问题,采用定向水力压裂技术在凤凰山煤矿XV4306和XV5302两个工作面进行井下试验。根据现场围岩地质力学特征,确定工作面两次压裂方案;通过现场施工,优化施工工艺;工作面回采后通过监测支架受力,得出预压裂工作面顶板初次来压步距在26~27m之间,水力压裂控制顶板效果良好,为该技术的推广应用提供了依据。     

水力压裂卸压技术在矿井顶板防治中的应用

针对煤矿开采过程中的坚硬顶板难垮难落引起的一系列安全问题，以某矿为研究背景，采用现场监测和ABAQUS数值模拟软件相结合的方式，研究了水力压裂卸压技术的可行性。研究成果对工作面上覆岩层坚硬顶板难垮落，开采末期矿压显现强度等问题具有很强的指导意义。     

综采工作面坚硬顶板水力压裂技术

为解决回采工作面坚硬顶板悬露不垮的问题,结合凤凰山矿15号煤层XV4306综采工作面的实际情况,采用了定向水力压裂技术对工作面坚硬顶板进行弱化处理。经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板的完整性,增加和扩展了顶板的原始裂隙,实现了回采期间工作面顶板顺利垮落,减小初次来压和周期来压步距,达到回采工作面安全生产的目的。     

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。     

水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板中的应用

基于煤矿坚硬难垮顶板现状及存在的问题,介绍了水力压裂技术及在井下的工业试验情况,该技术通过跨式膨胀性封孔器对压裂段进行封闭,利用高压水将封闭段进行压裂,将顶板不同位置岩体进行压裂,生成多条裂纹,最终形成裂纹网络,从而达到弱化顶板的目的。实验结果表明:随着工作面的推进,顶板依次分层、分次垮落,减弱老顶初次来压强度,保证工作面安全。水力压裂技术是一种安全、高效、绿色的控制坚硬难垮顶板的技术,有广阔的发展前景,将在煤炭行业得到广泛的应用。     

成庄矿15号煤层坚硬难垮顶板定向水力压裂技术研究

为了有效解决成庄矿15号煤首采面坚硬顶板垮落困难的问题,提出定向水力压裂弱化顶板的施工方案。通过现场生产地质条件调研,确定最优的压裂钻孔布置参数。后期钻孔窥视结果表明:通过定向水力压裂施工有效弱化15号煤上覆坚硬顶板,正常情况下能保证岩层的稳定下,随着工作面回采煤层上覆坚硬岩层可实现分层垮落,保证工作面的安全回采。     

软弱煤层大采高工作面即时回撤技术

针对试验工作面末采期间断层构造复杂、预掘回撤通道贯通对接困难、顶板管理难度大等不利因素,采用即时撤架通道的回撤方案。经过末采期间顶板运移与矿压显现特征的实测分析,选定了合理的停采位置。采用理论分析与计算机模拟分析,制定了撤架通道支护方案。工业性试验表明,与预掘撤架通道相比,即时撤架通道施工周期缩短14 d左右,节约工数262人次;并且撤架通道一次成形,变形量小,不需要二次维护。     

沿空留巷支护在庚组煤层综采设备回收中的应用

综采工作面设备回收期间,根据沿空留巷理论和锚杆（网）支护技术施工出架通道 采用网、绳支架支护上方顶板,单体液压支柱支护抽架空间,全部垮落法处理回撤后支架顶梁上覆顶板的方法,改善了安全状况及作业环境,实现了安全、高效回收综采支架的目的。     

综采工作面回撤通道切顶卸压技术实践

介绍了浅埋中厚煤层综采工作面回撤通道切顶卸压技术及改进的施工工艺。施工工序为:主回撤通道顶板恒阻锚索补强支护、布置矿压观测站、施工切顶爆破孔、爆破形成切缝线、单排垛式支架支护回撤通道。采用切顶卸压技术后,工作面回撤期间回撤通道矿压显现并不剧烈、垛式支架阻力变化及回撤通道顶底板移近量均能满足安全回撤要求。     

综放工作面回风隅角悬顶水力压裂治理技术

为了解决小峪矿综放工作面回风隅角顶板难垮落,易形成瓦斯积聚的问题,采用水力压裂技术,在5206回风顺槽施工压裂钻孔,对巷道顶板进行预裂处理后,工作面回风隅角顶板能够分层分次逐渐垮落,回风隅角悬顶面积显著减小,悬顶面积最大为4.5 m~2,解决了因悬顶面积大导致瓦斯积聚超限的难题。     

坚硬顶板巷道水力压裂切顶卸压一体化控制技术

鉴于工作面坚硬顶板导致端头悬顶面积大影响回采安全以及邻近工作面巷道矿压显现的问题,马兰矿进行了高效水力压裂切顶卸压技术的研究,分析了坚硬顶板水力压裂切顶卸压控制思路、工艺原理及钻孔布置方式对压裂效果的影响,提出了采用"低位致裂+高位弱化"水力压裂卸压技术,实现坚硬顶板的高效预裂,有效解决了坚硬顶板工作面端头悬顶及邻近工作面巷道强采动应力引起的巷道片帮、底鼓问题。