大倾角特厚煤层综放开采采场顶板破断特征

针对大倾角特厚煤层综放采场冒落矸石下滑充填及顶板破断特征,将大倾角煤层采场上覆岩层视为倾斜弹性板,利用"板"的理论对大倾角综放采场顶板矿压显现规律进行了研究。研究表明,大倾角特厚煤层综放采场顶板的破断特征与冒落矸石的下滑、充填程度有密切关系,且受矸石影响较大。根据采场顶板的不同条件对其破断特征进行了研究,得出大倾角特厚煤层综放采场矿压显现规律及顶板破断特征。     

特厚煤层采空区下综放开采顶板岩层破断规律

为了研究平朔矿区9号煤层受4号煤层采动影响后顶板岩层破断规律及其特征,通过对9号煤层工作面支架工作阻力和受采动影响后的4号煤层底板裂隙发育情况进行观测分析,研究了采空区下特厚煤层综放工作面的矿压规律,分析了9号煤层顶板破坏程度及其对矿压的影响.结果表明:工作面顶板中存在中粗砂岩及砂质泥岩2层主要岩层,砂质泥岩层来压步距为9.8～24.0 m,平均为17.7m,中粗砂岩层来压步距为12.0～34.4 m,平均为22.6 m,动载系数1.43～ 1.62,平均1.56,中粗砂岩层运动规律为来压步距较大、来压步距受裂隙发育影响较大,采空区下方特厚煤层顶板破坏以纵向裂隙发育为主.     

西川煤矿厚煤层综放开采采煤工艺协调性研究

针对西川煤矿1109工作面厚煤层综放开采条件,对工作面综放开采工艺主要工序的作业时间进行了现场实测,研究得出了各主要工序之间的协调性及对生产的影响。结果表明:综放开采采煤工艺协调性包括液压支架移架与采煤机割煤之间以及液压支架移架与放煤之间距离的协调;在实测单个支架完成移架所需平均时间为17.1s,放煤完成所需平均时间为54.1s的条件下,确定采煤机割煤速度不小于5.06m/min,液压支架移架40架以后开始分组放煤,能实现各生产工序之间的合理协调,显著提高工作面生产效率。     

大采高综放工作面顶板破断特征及液压支架阻力确定

以神东矿区某矿大采高综放42105工作面为背景,采用现场实测、理论分析和相似模拟等方法对工作面矿压和顶板破断特征进行分析,并得出更合理的液压支架工作阻力。结果表明,随着采高的增大,覆岩最下位关键层易进入垮落带,不能形成"砌体梁"结构,呈现"悬臂梁"的周期破断特征。提出了重复采动下大采高综放面下位关键层以"悬臂梁"形式破断时支架工作阻力的确定方法,并依此确定了42105工作面支架的合理工作阻力为19 800 k N。     

综放工作面厚硬顶板破断特征与支架工作阻力确定

针对综放工作面厚硬顶板初次来压步距难以确定的问题,以东周窑煤矿8301工作面为工程背景,建立厚硬基本顶的固支梁模型,运用能量法求得分布于基本顶中的水平应力,进而得到基本顶初次来压步距解析式,采用数值模拟对顶板破断特征和工作面支架工作阻力进行分析,并对不同推进距离下工作面不同位置支架工作阻力进行了现场监测。研究结果表明:相比一般综放工作面,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和支架工作阻力明显增加,顶板破断后对工作面形成冲击较大,矿压显现剧烈;8301工作面初次来压步距为58 m,周期来压步距为15~20 m,动载系数为1.5~1.8;基于能量法求得支架额定工作阻力为13 000 kN,而来压期间支架工作阻力为11 000 kN,是额定工作面阻力的84.6%,能够满足厚硬顶板条件下煤矿安全高效开采的要求。     

特厚煤层综放开采坚硬顶板破断对瓦斯涌出影响

针对具有坚硬顶板的特厚煤层综放工作面周期来压期间瓦斯异常涌出问题,基于坚硬顶板"O-X"破断机理,从能量的角度分析了坚硬顶板破断回转对采空区的冲击过程,得到破断块体轴向作用力与采空区垮落煤岩碎胀系数之间的关系。同时研究了顶煤放出率及垮落煤岩碎胀系数对坚硬顶板破断回转前后采空区体积变化的影响规律,建立了周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量计算模型,并与现场实测进行对比。结果表明:特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断回转压缩了采空区体积,使采空区高浓度瓦斯涌向工作面,导致周期来压期间瓦斯异常涌出现象。塔山煤矿8214工作面周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量理论计算值为14.5 m~3/min,与现场实测增加量相比误差在1.79%～8.83%,两者结果较为相符,验证了模型的正确性。     

崔木煤矿特厚煤层综放开采覆岩破断结构分析

为了探究崔木煤矿综放开采出水压架的机理,以该矿两个综放工作面为研究对象,通过综放工作面覆岩关键层理论分析以及来压出水耦合关系,得出了覆岩中存在"两个亚关键层,一个主关键层"、工作面来压大小周期特征、洛河组底部离层蓄水空间发育以及来压、水位变化和出水的时间耦合关系等结论,得到特厚煤层综放开采的覆岩破断结构,并根据来压大小周期分别构建了覆岩破断的力学分析模型,力学解析得出了对应状态下综放支架工作阻力的理论计算公式。通过工作面矿压显现特征及覆岩破坏发育特征的实测分析,验证了覆岩结构分析的正确性,为工作面压架防治提供理论基础和依据。     

特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定

采用理论分析的方法对特厚煤层综放开采顶板岩层所成结构及支架工作阻力进行了研究.根据特厚煤层综放开采顶板岩层形成的“悬臂梁-铰接岩梁”结构,给出了直接顶、基本顶的新概念及判据;得出了特厚煤层综放开采支架工作阻力的解析计算式,并进行了实例验证.最后对所选架型现场的动态承载特征及其适应性进行了分析.结果表明：依据支架工作阻力解析式计算结果所选架型可靠性高、支架运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。     

特厚煤层大采高综放工作面矿压及顶板破断特征

针对大采高综放工作面覆岩活动空间大、开采扰动强烈的特点,以不连沟煤矿特厚煤层大采高综放开采为背景,采用现场实测和理论分析等方法对大采高综放采场矿压及顶板运移破断特征进行分析,建立了大采高综放采场周期来压岩层破断的力学模型,得出了液压支架工作阻力的计算方法。结果表明:大采高综放工作面来压时安全阀开启频繁、顶板快速下沉,额定工作阻力13 800 kN的液压支架不能满足顶板控制的需要;开采空间的增大、直接顶厚度增大,低位基本顶转化为直接顶成为悬臂结构、高位基本顶形成砌体梁,二者形成"上位砌体梁-下位倒台阶组合悬臂结构";工作面来压强烈、动载明显、持续时间短的矿压现象是由于高位砌体梁结构滑落失稳造成的,据其力学特征确定了液压支架的工作阻力。     

松软顶板特厚煤层综放开采可行性研究

针对老公营煤矿松软顶板特厚煤层下综放开采可能面临的漏砂及顶煤冒放性差的现象,分析了煤层强度、煤层赋存深度、顶板条件、采放比、顶煤裂隙发育程度及夹矸等影响因素,同时运用三维数值模拟对回采后煤壁的支承压力及顶煤的拉伸破坏程度进行了研究。分析结果表明:该煤矿松软顶板特厚煤层条件下可以采用综放开采,且顶煤的冒放性较好,有利于实现工作面的安全高产高效。     

厚煤层综放工作面顶板支护技术研究

为了更好的促进矿井生产,在对5号煤层顶板岩性、厚度等进行综合分析基础上,对顶板类型进行了划分,并从液压支架支护阻力、支架顶梁与顶板接触情况、工作面煤壁片帮以及运输巷漏顶等方面对矿压显现进行综合分析。根据矿压监测结果,建议适当提高工作面支架的支撑强度及支护阻力。通过理论计算分析以及矿压监测数据,条件下,采煤工作面液压支架的合理支护强度应在1. 35MPa以上。     

支护阻力作用下综放开采顶板结构稳定性分析及应用

基于综放开采顶板"悬臂梁-铰接岩梁"结构模型,考虑采场支架的作用力,对基本顶"铰接岩梁"的关键块进行受力分析。通过分析,完善了关键块S-R稳定条件。基于关键块失稳的必然性,以控制两种失稳中对工作面威胁最大的滑落失稳为原则,提出了综放开采支架工作阻力的确定方法。最后依此方法对塔山8105工作面支架进行了选型。现场工业性试验表明:所选架型运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。     

厚煤层综放回采率对坚硬顶板破断步距影响机制

针对新疆潘津煤矿2301厚煤层综放工作面回采率影响坚硬顶板破断步距问题,利用现场实测和理论分析方法,通过分析顶煤作用下坚硬顶板结构形态,研究了综放开采回采率对坚硬顶板破断步距影响机制。结果表明:坚硬顶板厚煤层综放期间,顶煤对上覆基本顶关键层产生挤压作用,厚煤层回采率增大时基本顶关键层所受下方支撑力将明显减小,使工作面呈现顶板破断步距减小的特征;厚煤层厚度与坚硬顶板厚度之比n越大、强度之比m越小时,厚煤层回采率对坚硬顶板破断步距影响越明显。     

综放工作面覆岩破断规律及支架工作阻力确定

针对某矿8512首采综放工作面的开采条件,通过理论分析、数值计算、现场实测,得出基本顶初次与周期来压步距分别为37.35 m和15.2 m、35 m和15 m、37.4 m和14.9 m。由经验估算法、从基本顶结构的变形失稳估算顶板压力法、动载荷法、顶煤损伤法求得作用于支架上的最大载荷,并得出所需最大支架工作阻力。由现场实测数据可知,ZF10000/20/32H型液压支架能够满足工作面顶板支护强度要求。     

厚煤层综放开采顶板水害防治技术研究

针对鄂尔多斯盆地侏罗系厚煤层综放开采过程中顶板水害威胁严重问题,选取典型的陈家山煤矿回采工作面,开展矿井及工作面水文地质条件评价,提出了地表水、含水层水和采空区积水空间水害危险性评价方法。针对工作面水文地质条件特征,进行了防治水工程设计并进行了工程实施,为矿井工作面安全回采提供保障。     

特厚煤层综放开采顶板岩层控制基本原理

基于无法改变矿井采掘活动中煤岩体的初始赋存状态、缺乏准确获知其赋存特点及工程响应特征的技术手段,采用理论分析对特厚煤层综放开采顶板岩层控制基本原理进行了研究。特厚煤层综放开采顶板岩层具有3个特点,即"暂时稳定性""及时垮落性"以及两种状态的周期性转化,岩层控制的基本原理就是控制工作面回采过程中顶板岩层结构的"暂时稳定性"。维护顶板岩层结构的"暂时稳定性",需要避免上位直接顶"组合短悬臂梁"结构发生滑落失稳以及基本顶"铰接岩梁"结构失稳;通过分析"铰接岩梁"结构两种失稳条件和"组合短悬臂梁"结构3种失稳模式,提出了维护特厚煤层综放开采顶板岩层结构"暂时稳定性"液压支架所受变形压力需满足的条件,得出了可通过外界干预促使"铰接岩梁"结构进一步向上转移、减小"铰接岩梁"断裂步距和"组合短悬臂梁"长度等手段减缓来压强度,维护特厚煤层综放开采顶板结构稳定。现场验证表明:通过外力促使"铰接岩梁"结构进一步向上转移,同时降低"组合短悬臂梁"的长度等措施保障了矿压显现剧烈、多次出现支架损坏综放工作面的接续面在原综放设备不变的前提下实现安全高效回采。     

塔山煤矿特厚煤层综放开采关键技术

为了安全高效开采塔山煤矿石炭系特厚煤层,针对3-5号煤层为典型的合并煤层、厚度大、结构复杂、顶板岩性变化大,煤层自然发火期短的特点,通过实施合理的巷道布置、有效的巷道支护、高压注水软化顶煤顶板、采空区预防性灌注三相泡沫防火、综合矿压监测等技术措施,克服了影响工作面生产的不利因素,保证了8102采煤工作面的安全高效生产.     

沙吉海煤矿厚煤层综放开采覆岩破坏特征研究

应用室内相似材料模拟和地表钻孔实测方法,对沙吉海煤矿侏罗系中统厚煤层综放开采的覆岩破坏特征进行研究,实测得出了该矿B10煤层开采的覆岩破坏高度,明确了采动裂缝发育的基本特征。研究表明,B10煤层开采的覆岩破坏最大高度可以按照裂采比13.59、垮采比3.80进行预计。研究结论可为沙吉海煤矿及新疆地区类似条件矿井受水害威胁煤炭资源的安全回收提供可靠的数据支撑。     

超长综放工作面顶板破断规律研究

超长综放工作面除了在工艺和设备配套等方面有自身的特点之外,在工作面顶板岩层结构破坏特征和顶板来压特征等方面也有其特殊的规律,因此在工作面采场矿压控制技术等方面必须采取一些特殊的措施,以确保超长综放工作面的安全生产。文章主要运用物理、数值模拟和现场实测等研究手段,分析了余吾煤业公司S1201超长综放面顶板岩层的破断规律及工作面矿山压力显现规律,得到的一些有益结论,可为指导超长综放工作面的安全高效生产提供参考。     

特厚煤层综放工作面顶板结构及支护强度研究

该文采用理论计算,对比分析等方法,对某矿11 m特厚煤层综放工作面顶板结构特点、支护强度以及支架合理工作阻力的确定进行分析研究。研究结果表明:该矿直接顶厚度约26 m,分为下位直接顶(M_(Z1)=13 m)和上位直接顶(M_(Z2)=13m)两部分;老顶厚度约为23~27 m;工作面合理支护强度为1.40 MPa,支架合理工作阻力为15000 k N。