复杂地质条件下单体工作面高产高效控顶设计

针对目前单体工作面控顶设计中存在的普遍问题,采用科学方法对某单体工作面进行了控顶设计,不仅保证了复杂地质条件下矿井的生产安全,而且实现了高产高效。采用的控顶设计方法可以在类似矿井条件下推广应用。     

关于老顶分层

在单体工作面控顶设计中,当顶板厚度较大、分层情况不清楚时,如何估算划分各分层,为科学的顶板控制设计提供合理参数,实现科学管理采场顶板,对矿井生产安全及高产高效有极其重要的意义。文中采用的估算方法可以在类似地质条件下推广应用。     

网下箱型梁单体支柱高档普采放顶煤开采工艺

介绍了在厚煤层条件下，先采用高档普采工艺采过顶分层，形成塑料网假顶后，沿煤层底板布置臬型梁配合单体支柱高档普采放顶煤工作面，确保工作面安全生产，实现矿井高产高效。     

单体液压支柱工作面支护参数的合理确定

从当前技术水平出发，提出了工作面的合理控顶目标，并程对不同类型的顶板，提出了单体液压支柱工作面支护参数的合理确定方法。     

炮采放顶煤在三软煤层中的应用

炮采放顶煤是在综采放顶煤技术取得成功的基础上改易的一种采煤工艺。综采放顶煤引进我国已有 10多年 ,在许多矿井生产中已取得了很好的技术经济效果。炮采放顶煤与综采放顶煤相比 ,具有投资少 (设备购置及安装费用是综采面的 1/ 10 )、安装及搬家速度快、适合条件广、布置及设计简单等特点 ,是介于综采放顶煤与炮采工作面之间的一种过渡型采煤方法 ,主要是采用型钢、单体支柱支架 ,是厚煤层 (特别是三软煤层 )采煤工艺变革的新途径。近几年来 ,在我局炮采工作面已普遍采用这种方法 ,均取得了明显的经济效果。同时 ,因其支架 ( 型钢梁和单体…     

浅谈单体支柱采面的控顶距

本文分五种情况探讨了自然垮落单体支柱工作面的控顶距离，推导了支柱对顶板支护强度与控顶距的关系式。     

浅析支架阻力与围岩活动的相互作用关系

采场顶板控制设计涉及到支架阻力与围岩活动的相互作用关系。大量事实说明，支架工作阻力P与顶底板移近量S(折合成每m采高每m控顶距的移近量)呈双曲线，二者是互相制约的动态变化过程。引用临界阻力概念、确定合理的支护强度、指导工作面控顶设计；分析影响单体支柱工作面支护强度的主要因素，进行支护改革，取得明显效果。……     

泉上煤矿17层煤采煤工作面支护技术研究

17201工作面采用单体支柱支护，支柱加硬质木垫板带帽支护，直线点柱3～4硐缓慢下沉法管理顶板，最大控顶距为3．8m，最小控顶距为2．8m，支柱穿铁鞋，工作面切顶排采用对柱支护。     

浅谈单体支柱采面的控顶距

本文分五种情况探讨了自然垮落单体支柱工作面的控顶距离，推导了支柱对顶板支护强度与控顶距的关系式。     

二·三排控顶与柱鞋免置换支护技术的应用

针对大倾角软底工作面支护困难 ,通过改进炮采工作面支护方法 ,采取“二·三”排控顶与柱鞋免置换支护技术 ,提高了单体液压支柱的初撑力和工作阻力 ,改善了工作面的安全生产条件 ,取得了较好的经济效益。     

高水材料充填支柱在大采高工作面过空巷中的应

为有效解决大采高工作面过空巷期间出现顶板下沉严重、片帮、冒顶、压架、倒架等生产中遇到的难题,确保工作面回采期间安全通过空巷区域,针对成庄矿5314大采高工作面空巷长度长、断面大、且平行于工作面布置等诸多问题,采用理论分析与现场工业性试验相结合的方法,对空巷围岩控制问题进行研究,提出高水材料充填支柱过空巷工艺,并进行现场应用。结果表明：采用高水材料充填支柱对空巷区域进行加强支护,能够有效控制空巷区域围岩有害变形,保障工作面安全、高效、快速通过空巷区域,与木垛、单体液压支柱支护空巷、二次搬家相比,高水材料充填支柱具有显著的经济效益。     

工作面顶板水害精细化与定量化防治技术

为了准确掌握工作面的充水条件及制定有针对性的顶板水害防治措施,在对顶板含水层进行划分并获取其水文地质参数的基础上,采用关键层理论、数值模拟和相似材料模拟对工作面导水裂隙带高度进行了预测,从而实现了工作面充水因素的精细探查;利用顶板含水层静储量叠加动态补给量的方法对工作面的涌水量进行精细化预测,结合工作面顶板含水层疏放水量观测值对疏放水效果进行定量化评价,评价结果表明工作面已经达到了安全回采的水文地质条件。通过实例分析,对工作面水文地质条件进行精细化探查,采用“动—静”水量的工作面涌水量预测方法,结合顶板含水层疏放水效果定量化判别方法,可以保障工作面的安全开采。     

厚煤层大采高工作面巷道围岩控制技术研究

以三交河煤矿2-506工作面为研究对象,通过理论分析和现场实践,研究了大采高工作面巷道过断层和空巷的控制技术,提出了当大采高工作面过小断层时,在离断层面一定距离时就开始向上抬起一定的角度向前推进,保证当工作面推进到断层面时,工作面的底板正好处于断层下盘的底板;并且根据直接顶与老顶的下沉关系,推出了顶板下沉量与工作面的控顶距呈正相关关系。     

工作面支护与液压支架技术理论体系

工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建立液压支架与围岩耦合模型,分析了液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合规律,阐述了液压支架合理工作阻力、临界护帮力和支护系统稳定性控制策略,提出液压支架三维动态优化设计理论和方法,将围岩下沉、断裂等力、力矩以及边界条件的变化通过液压支架骨架模型传递和分解到具体的液压支架结构上,借助三维设计平台动态模拟仿真液压支架与围岩耦合作用的力学特征,优化得出对围岩最优支护效果的液压支架结构参数。提出液压支架系列型谱和工作面支护系统液压支架群组的自组织协同控制方法,将支护系统群组自组织协同控制分解为围岩自适应控制和队列保持推进控制两个控制线程,同步实现群体系统协调控制。建立了工作面支护设备技术标准体系。     

深井高地压坚硬顶板采场围岩特性的数值模拟

深井高地压坚硬顶板采场矿压显现与围岩控制问题更加突出,分析煤壁、顶板、底板的应力状态与变形破坏特征,对深井高地压坚硬顶板采场围岩控制具有重要的意义．本文采用AN—SYS6．1数值模拟软件,模拟分析了不同采深条件下煤层和顶底板应力状态的变化特征,通过比较得到了支承压力、煤壁破碎区、煤壁变形、直接顶及底板应力等的变化特征,初步研究了深井高地压坚硬顶板采场围岩特性．结果表明,深井条件下围岩的受力情况更加复杂,围岩更容易出现应力集中,这提高了工作面的支护难度．     

新庄煤矿炮采工作面支护参数研究

结合新庄煤矿22101炮采工作面地质资料和井下实际调研情况,采用单体液压支柱工作面控顶设计方法,从防漏、防压和防推三方面考虑,对工作面正常回采期间和初采期间的控顶距、支柱工作阻力和初撑力等支护参数进行研究,并对工作面支柱的承载特征加以分析.结果表明:在正常回采期间和初采期间,22101炮采工作面应采用"四·三"排支护;应适当提高支柱的初撑力使之达到额定初撑力的80%,选用阻力在400kN以上的支柱以适当降低支柱阻力的利用率.     

高瓦斯综放工作面顶板深孔预裂爆破技术应用

余吾煤业S2206高瓦斯综放工作面基本顶岩层厚度大、致密坚硬,初采时易形成大面积悬顶,突然大面积垮落时,易造成工作面矿压显现剧烈、瓦斯骤然升高等问题,基于此,提出对S2206工作面进行初采前顶板弱化,并通过开切眼深孔预裂爆破,预先破坏开切眼顶板的完整性,缩小了顶板初次垮落步距,杜绝了这种顶板大面积来压隐患,同时提前回收了顶煤,实现了S2206工作面安全、高效生产。     

深井高地压“三软”地质条件下综采技术

由于B11b煤层所赋存的复合顶板、"三软"复杂地质开采条件,工作面受开采高度、顶板管理、煤壁控制及装备等因素影响,安全开采难度大。通过在谢一矿深井高地压"三软"复杂地质条件下进行大采高综采工艺试验,从工艺设计、工作面"三机"配套、设备研制等方面实现了高标准;并在井巷布置、采煤工艺、劳动组织等方面进行创新,工作面实现了安全高效开采。     

高产高效工作面顶板走向高位钻孔抽采参数研究

山西省某煤矿工作面产量大,造成工作面绝对瓦斯涌出量很大,工作面上隅角瓦斯问题成为制约矿井安全高效生产的主要因素。因此,针对目前矿井上隅角瓦斯治理存在的问题,开展了采空区顶板走向高位钻孔抽采参数设计及优化研究。研究通过理论计算及数值模拟出顶板钻孔终孔点层位,推导出钻孔数量计算公式,并在矿井3103工作面进行现场抽采效果的试验研究,得出适合矿井高位钻孔布置参数,保证矿井安全高效生产。     

鄂尔多斯侏罗纪煤田巨厚顶板砂岩含水层区域治理技术研究

文章以母杜柴登煤矿302盘区侏罗纪3-1煤层开采为背景,在充分分析矿井地质及水文地质条件的基础上,结合长距离定向钻孔技术在我国煤矿瓦斯治理、矿井水防治等方面的应用情况,提出了以工作面外巷钻孔导流、邻面钻孔截流、双侧采空区截流和长距离定向钻孔追踪探放水为核心的巨厚顶板砂岩含水层区域治理技术。应用结果表明：该技术经济、可行,在工作面巷道掘进期间,对巷道掘进施工影响较小|可实现采煤工作面顶板水“分区防控、煤水分离、清浊分流、区域治理”|较好地解决了富水顶板砂岩含水层的水害隐患,在顶板放水孔单孔涌水量超过200m3/h、工作面涌水量超过600m3/h的条件下,实现了厚煤层一次采全高工作面的安全生产和平均超过12000t/d的回采效率。