巨厚砾岩层下综放采场矿压显现规律

巨厚砾岩层下综放采场矿压显现规律研究对于采场围岩控制和安全生产具有重要的现实意义.采用理论分析和义马矿区千秋煤矿矿压观测方法进行研究,得出结论为:综放工作面围岩可控程度属于难控围岩,即采场顶底板围岩控制困难.选出了ZF7000-18/28型放顶煤基本支架及其综放面合理配套设备;现场观测研究了综放面矿压显现规律,得出了采场顶板来压步距、来压强度等参数.采场矿压显现明显,不同区域来压具有不一致性.顶板周期来压时支架循环末工作阻力最大值为4 307.70 kN,为支架额定工作阻力的61.54%.因此,采场支架可靠性能较高,现场应用试验效果显著,矿井实现了"一井一面"生产模式,推动了安全高效矿井建设.     

大倾角综放面端面顶煤稳定性控制数值模拟及应用

大倾角松软煤层综放面实现高产高效的关键之一是端面顶煤稳定性控制.利用FLAC3D数值模拟软件,分析了放项煤采场覆岩与顶煤的应力场特征、端面顶煤的破坏规律以及位移特征.结果表明:端面顶煤产生较大变形,处于应力降低区;煤壁前方项煤在支承压力作用下产生破坏区,遍布整个煤层;上端头的围岩片帮控制是应重点加强的关键部位;工作面上部支架后底座下滑是支架失稳最先出现和最常见的现象.通过及时支护、提高支护质量等围岩稳定性控制措施,可以取得良好的端面顶煤稳定性控制效果.     

大倾角煤层长壁开采顶板受载与变形破坏倾角效应

大倾角煤层长壁工作面安全高效开采的关键是对围岩的有效控制,以新疆2130煤矿25221大倾角长壁综采工作面为研究背景,采用"现场监测+数值计算+模拟实验+理论分析"相结合的研究方法,在对顶板的破坏-运移-充填特征综合厘定与分析的基础上,构建顶板力学模型,系统研究了充填矸石非均衡约束条件下顶板的非对称变形破坏特征及其倾角效应.结果表明:在大倾角煤层开采中,煤层倾角的变化不仅会改变顶板的受载特征,亦会改变其对应的边界条件,且较前者而言,后者对顶板非对称变形破坏特征的影响更为显著.随着煤层倾角的增大,顶板所受法向载荷逐渐减小,充填矸石对顶板的非均衡约束效应逐渐增强,顶板的挠度和弯矩明显减小,挠度和弯矩沿工作面倾向的演化规律明显改变,顶板的最大变形位置由倾向中部区域向倾向上部区域迁移,顶板的最大弯矩位置由倾向下侧区段煤柱→倾向上侧区段煤柱→倾向中上部区域迁移.工作面倾向下部区域顶板受充填矸石支撑载荷作用后稳定性增强,顶板破坏运动的活动范围上移,工作面倾向中上部区域顶板岩层运动的幅度和剧烈程度加大,该区域煤壁、"支架-围岩"系统等在工作面推进过程中易出现动态失稳而引发围岩灾变.     

两柱掩护式综放支架与围岩相互作用相似模拟研究

基于两柱掩护式综放支架新架型,采用大比例相似模拟实验,研究了工作面顶煤的变形破坏特征及支架与围岩相互作用规律,分析了顶梁前后比和支架工作阻力对支架位态和端面顶煤稳定性的影响规律.结果表明:随顶煤硬度减小,控顶区顶煤和两柱掩护式综放支架位态稳定性同时下降;顶煤较软时,放煤区和端面区顶煤的失稳并不断扩大直至贯通是导致支架-围岩系统失稳的原因,提出了顶煤双区失稳的概念;在软煤条件下,支护的关键是通过控制放煤量限制放煤区顶煤的垮落线前移,提高支架支护质量,控制端面冒顶,实验工作阻力设定值由2.7 MN增加到5.5 MN,端面冒顶高度由2.13m减小到1.66m,顶梁前后比设定值由2.38减小到1.49时,端面冒顶高度由1.75m减小到0.915 m,同时顶梁回转角度变化由16.8°减小到1.2°.     

耿村煤矿综放开采覆岩移动和矿压显现规律研究

厚煤层综放开采矿山压力和围岩控制一直是综放开采研究的重点问题。基于义马矿区耿村煤矿特厚煤层综放工作面的地质采矿条件,采用数值模拟和现场矿压观测的方法,对综放工作面覆岩移动和矿压显现规律进行研究。结果表明:(1)综放工作面上方老顶形成"三铰拱"形砌体结构,该结构初次失稳和周期性失稳造成工作面初次来压和周期来压。老顶来压后,工作面前方支承压力趋于稳定,主要表现在最大应力集中系数和塑性区范围基本保持不变。(2)综放工作面顶板周期来压步距14.4~17.5 m,平均16.2 m,顶板来压动载系数1.81~2.04,平均1.92,顶板来压明显但较缓和。顶板来压期间支架时间加权平均工作阻力为其额定工作阻力的72.2%,选用ZF8600/18/35D型放顶煤液压支架合理。研究结果可为义马矿区综放开采围岩控制提供技术支撑。     

轻型放顶煤支架在较薄厚煤层中应用可行性研究

炮采放顶煤开采技术在河南乃至全国中型矿井中得到了广泛应用,但炮面机械化程度低,而且存在较严重的安全事故隐患.针对红岭煤矿较薄厚煤层单体支柱炮放开采的地质条件,系统地观测了放顶煤工作面矿压显现,分析计算了工作面来压步距、来压强度,以及支架合理工作阻力等有关参数.根据红岭煤矿开采煤层围岩属于易控制围岩,计算了放顶煤液压支架工作阻力,提出了取代目前炮采放顶煤开采的综放工作面配套设备方案.研究结论为今后红岭煤矿实施轻型综合机械化放顶煤开采技术,提高矿井机械化程度和安全高效生产能力提供了技术支持.     

大倾角综放面防倒防滑防滚矸技术

基于永登集团丰阳煤矿12101综放工作面实际生产条件,采用理论分析与工程实际相结合的方法研究了工作面液压支架倒架、咬架及刮板输送机下滑的原因,分析了大块矸石滚落对工作面设备造成的冲击、卡塞等危害.采用伪斜推进、及时调整支架状态、"上拉下顶"防倒防滑、支架操作阀闭锁、端头支架锚固、及时支护、自上向下单向割煤、自下而上带压擦顶移架、控制采高等技术解决了支架的倒架、咬架和刮板输送机下滑问题;采用防滚矸钢网、全断面防滚矸装置、挡矸帘、柔性挡矸装置、加高挡煤板等技术解决了滚矸的危害.现场实践表明,该套技术保证了工作面的整体稳定性,为大倾角工作面安全生产提供了保障.     

大倾角综放工作面液压支架拆除及全风压通风技术

针对大倾角综放工作面回采结束,在拆除液压支架过程中,因倾角较大所采取的一系列防滑、防倒技术和措施;同时,介绍了如何针对拆除液压支架期间,因瓦斯积聚、煤炭自燃等重大安全隐患,所采取全风压通风技术。该技术在龙东煤矿7162-1工作面应用后获得成功,之后又在其他几个工作面继续应用,进一步验证了,大倾角综放工作面液压支架拆除及全风压通风技术的有效性。该技术也为煤矿同类型条件下工作面支架拆除及通防管理积累了宝贵经验。     

综放工作面矿压显现规律研究

通过对平顶山煤业(集团)公司十三矿综放工作面矿山压力及支架的受力特点进行综合分析和研究,探讨了该工作面的矿压显现规律,对于了解综放工作面的矿压规律、合理确定支架的工作阻力和结构型式有一定的借鉴作用,对于加强综放工作面控制、推广应用综放技术有着重要的意义.     

综放回采巷道围岩力学特征实测研究

通过对综放面回采巷道围岩的深部位移、表面位移、应力分布以及支架荷载的实测分析，得出综放面回采巷道围岩力学特征分布规律．研究表明，临近工作面巷道围岩处于支承压力降低区，支架荷载下降，但支架和围岩变形最剧烈，表明巷道围岩处于岩石峰后的力学状态．围岩变形主要发生支承压力影响区，合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形，顺槽支护设计理念应从载荷控制向变形控制转变．     

综放工作面矿压显现规律研究

通过对平顶山煤业 (集团 )公司十三矿综放工作面矿山压力及支架的受力特点进行综合分析和研究 ,探讨了该工作面的矿压显现规律 ,对于了解综放工作面的矿压规律、合理确定支架的工作阻力和结构型式有一定的借鉴作用 ,对于加强综放工作面控制、推广应用综放技术有着重要的意义     

影响综放工作面回采率的因素研究

为研究影响综放工作面回采率的因素,结合综放工作面回采率计算方法,着重讨论综放工作面煤炭损失构成,包括初采损失、末采损失、端头损失和工作面内部工艺损失等,据此指出影响综放工作面回采率因素为:地质构造、煤层倾角、煤层强度系数、煤层节理裂隙、顶煤垮落角、煤层顶板、煤层底板、瓦斯涌出量、采高、放煤高度、工作面长度、放煤方式、放煤步距、采煤机型号和液压支架型号等.为提高综放工作面回采率提供了依据.     

大断面厚顶煤巷道围岩控制与支护参数优化

以山西大同同忻矿8104综放工作面回风巷(断面尺寸5.2 m×3.5 m)为工程研究背景,阐述了厚顶煤大断面巷道的围岩控制难题:顶煤裂隙发育、变形强烈、破坏范围大、易发生离层和冒顶等事故.结合现场地质生产条件,采用桁架锚索加强支护,并分析此支护系统的优越性:提供水平和竖直方向预紧力、变形闭锁、协同承载控制区域、锚固点稳.采用FLAC3D数值模拟计算了桁架锚索倾斜角度从10~40°变化过程中围岩变形规律:随着桁架锚索倾斜角度的增大,巷道围岩变形量先减小后增大,锚索倾斜20°时,巷道围岩变形量最小.表明回风巷受到采动影响后,顶底板最大移近量为395 mm,两帮最大移近量为263 mm.     

大倾角俯斜开采综放运输和回风巷超前支护技术

以葛亭矿2325大倾角伪倾斜综放工作面为例,针对俯斜开采运输和回风巷(简称两巷)的受力与变形特点,采用围岩结构探测、数值模拟和理论分析方法,对大倾角两巷在综放面回采期间可能出现的破坏方式与破坏范围、超前支护强度与迎山角度等进行了研究.探测结果表明,两巷上部118 m及下部42 m为稳定性较差的弱顶板结构区域,而中间42 m为较完整顶板结构区域,顶煤厚度平均为4 m、破碎直接顶范围为0~4 m.数值模拟结果表明,大角度两巷顶底板均存在较大的倾斜位移,存在沿倾斜滑移的可能性;煤壁前方30~40 m范围内两巷顶板为重点支护区域,而前方3~5 m为底板重点支护范围.根据探测及模拟结果,估算了回采期间两巷顶板载荷及原有顶板支护残余强度,由此给出了超前支护强度及单体支护密度;按力平衡原则及抵消顶底板倾斜位移差等两种方法,估算了超前支护合理迎山角度.按照上述设计参数进行了现场应用试验,取得较好效果,验证了本方法的科学性及可行性.     

上层煤柱下综放沿空回采巷道矿压规律研究

为揭示上层残留煤柱下综放沿空回采巷道矿压显现规律,有效控制围岩变形,根据阳泉一矿8902综放面地质与开采条件,结合现场沿空回采巷道矿压观测结果,应用FLAC3D数值模拟计算分析回采巷道塑性区发育及应力分布情况.研究表明,综放回采巷道在上层残留煤柱影响与本层煤回采引起的应力重新分布耦合作用下,回风巷两帮及顶底移近量高达1985,1877mm,局部断面不足2m2,严重制约了工作面安全高效生产,采取合理布置回采巷道及减小区段煤柱宽度等措施可有效维护巷道.     

漳村煤矿设瓦斯巷综放面瓦斯分布及涌出特征

由于综放工作面开采强度大,引起瓦斯涌出量成倍增加,严重制约着工作面的安全生产．针对瓦斯涌出强度大的问题,通过在山西潞安矿务局漳村煤矿综放工作面布置测点、测线,进行现场观测和研究,分析论述了工作面设置排放瓦斯巷解决瓦斯严重超限问题时,综放工作面的瓦斯分布状况及涌出特征．     

综放全煤平巷锚杆支护模拟试验研究

根据“巷道围岩松动圈支护理论”,以南屯矿３上 煤层综放工作面全煤平巷围岩条件为基础,对不同动压系数、侧压系数、锚杆支护参数条件下,锚杆支护巷道围岩应力分布、围岩变形及巷道破坏规律进行了模拟试验．试验证实,矩形煤巷顶板中存在一个卸压区,巷道两帮和角部区域围岩破坏严重,是支护的重点部位．锚网支护能有效控制采动压力影响下全煤巷道围岩的稳定性．试验得到的结论对于综放全煤巷道锚网支护设计和应用具有指导意义．     

高瓦斯“三软”厚煤层综采放顶煤开采技术分析

通过对高瓦斯“三软”5m厚煤层综放工艺开采理论探讨和实践，得出安全生产技术管理经验，为综放工作面的安全生产和高产高效提供保证。     

综采工作面支架初撑力对围岩控制的作用

本文通过对20601高产高效工作面的开采的实验研究，研究了在高产高效工作面的高速推进中，支架初撑力对围岩控制的作用和上覆岩层运动规律与支架围岩相互作用的关系，为高产高效开采工作面的支架造型和参数选择提供依据．     

特厚煤层综放开采倾向大比例试验平台研制与应用

综放开采是我国特厚煤层高产工作面最主要的采煤方法,其中放煤方式是影响顶煤回收率的重要因素.为了提高特厚煤层综放开采顶煤回收率,基于综放开采顶煤放出散体介质流运移规律和特征,针对现有放顶煤试验平台工作面方向放煤试验较少、相似比例小、支架个数少、放煤口大小无法控制等问题,研制特厚煤层综放开采倾向大比例试验平台,相似比1:1...