深井坚硬顶板冲击矿压防治研究

冲击矿压是矿井深部开采面临的重大问题.介绍了冲击矿压动力灾害的成因机理、危险性评价与预测预报和治理等内容.     

坚硬顶板区域冲击矿压防治的研究

坚硬顶板区域极易发生冲击矿压,其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大量的弹性能,同时在工作面开采过程中这些弹性能又能瞬间释放.三河尖矿在此条件下的冲击倾向煤层的开采中,对冲击矿压发生机理与防治方法进行了研究,实现了该条件下的安全生产.     

坚硬顶板周期来压覆岩破断力学机理研究

坚硬顶板破断运移规律一直是采矿领域研究的热点,针对覆岩内部破断裂隙分布不明晰的问题,以砌体梁理论中的关键块体为研究对象,建立了线性增压荷载下悬臂梁模型,根据弹性力学应力逆解法,在艾里应力函数满足双调和方程的基础上,采用叠加原理推导并验证了满足模型应力边界条件的内应力分量解析解。在此基础上,以Mohr-Coulomb屈服准则作为破断判据,推导了破断迹线隐函数方程式。采用Matlab软件计算和绘图得到了破断迹线,通过算例校验分析了岩石黏聚力、内摩擦角对破断迹线的影响规律,验证了破裂迹线求解的正确性。这对于进一步认识覆岩破断力学机理具有一定的意义。     

坚硬顶板冲击矿压的预测与防治

三河尖煤矿西翼采区 7、9煤层顶板为厚层坚硬中砂岩组成 ,在近年来工作面回采过程中 ,冲击矿压事故频繁发生 ,经过几年来的研究及防治实践 ,现已初步搞清产生冲击的主要原因 ,并采取了系列防治措施 ,实现了安全生产。     

坚硬顶板冲击矿压的预测与防治

三河尖煤矿西翼采区７，９煤层顶板为厚层坚硬为砂岩组成，在近年来工作面回采过程中，冲击矿压事故频繁发生，经过几年的研究及防治实践，现已初步搞清产生冲击的主要原因，并采取了系列防治措施，实现了安全生产。     

复合关键层影响下浅埋特厚煤层综放面矿压显现规律模拟分析

采用UDEC离散元方法分析了浅埋特厚工作面在开挖掘进过程中覆岩移动和覆岩内垂直应力随复合关键层破断的分布变化规律,结果表明:金地煤矿1313工作面覆岩关键层破断次序总体呈现"两亚一主"交替破断,关键层复合效应使得工作面来压强度出现"两小一大"特征的周期性变化。研究结论为相似工况下的支护和掘进参数的设计提供了参考依据。     

覆岩结构对冲击矿压的影响及其微震监测

为了研究覆岩结构对冲击矿压的影响,以关键层理论为基础对某煤矿上覆岩层结构进行了划分,并利用微震监测技术对巨厚上覆岩层破断规律进行了分析,研究结果认为对上覆岩层可根据岩性、厚度不同划分成不同级别的关键层结构,这些结构初次破断形成的"O-X"型破断结构有主亚之分.大尺度的覆岩结构在破断过程中释放巨大能量形成矿震,是冲击矿压...     

坚硬顶板对冲击矿压危险的影响分析

顶板岩层结构,特别是煤层上方坚硬厚层砂岩顶板是影响冲击矿压发生的主要因素之一。通过实验研究、现场实测、冲击矿压现象分析,说明了顶板坚硬岩层,特别是顶板的关键层运动、破断对冲击矿压的发生有巨大的影响。掌握顶板的运动规律,并对其进行监测,可达到预测预报冲击矿压危险的目的     

特厚煤层坚硬顶板综放开采矿压特征及覆岩破断规律研究

同忻煤矿主采石炭系3-5号煤层,平均煤厚约为15 m,其顶板主要由砂岩和砾岩组成的坚硬顶板。上部侏罗系内赋存有四层煤层,大部分已被开采,在坚硬顶板和煤层群遗留煤柱条件下,工作面回采期间矿压显现强烈。通过对同忻煤矿8309工作面现场矿压监测,分析工作面支架循环末阻力,得到工作面初次来压步距为70～75 m,周期来压步距为10.69～44.36 m,来压期间最大工作面阻力为15 873.15 kN.利用3DEC数值模拟软件对8311工作面回采过程中上覆岩层的运动规律进行模拟,随着工作面向前推进,工作面逐渐呈现“下位悬臂梁与上位砌体梁”结构,得到了上覆坚硬顶板破断、失稳、垮落的特征规律。为具有类似条件的综放工作面回采提供可靠参考。     

坚硬顶板临空巷道强矿压显现特征及控制技术研究

为解决裕兴煤业坚硬顶板综放工作面临空巷道强矿压显现的问题,以15216综放工作面开采为工程背景,综合运用现场实测、数值模拟等手段,对临空巷道矿压显现规律进行研究,设计采用水力压裂切顶方案,数值模拟分析措施的有效性,在15216工作面回风巷应用试验表明,切顶后临空巷道超前影响区域范围显著减小,巷道变形破坏得到有效控制。该技术可在相似巷道中借鉴使用。     

坚硬顶板的控制与事故预防

七台河铁西煤矿通过改变工作面支护方式,使用切顶支架增大切顶阻力来管理坚硬顶板,使坚硬顶板得到了较好的控制,杜绝了顶板事故的发生。     

谢桥矿坚硬顶板破断规律研究

谢桥矿采用综合机械化采煤工艺,与传统的房柱式开采工艺相比,其开采速度、采出率、生产效率均有较大幅度地提升,与此同时也带来了坚硬顶板大面积悬顶、顶板破断规律缺乏现场观测数据等问题。以谢桥矿13216工作面为工程背景,以岩石力学试验结果为基本参数,通过数值分析预测该工作面坚硬顶板的破断规律,并与现场实测数据对比,得出预测的基本顶极限垮落步距比现场实测数据要小,误差在限度内,偏于安全,可以为其他缺乏实测数据的工程提供参考。     

薄煤层坚硬灰岩顶板下沿空留巷技术应用

该文通过对九采区16煤层沿空留巷四种方案的对比分析,找到了符合现场实际情况,经济合理,操作简单的薄煤层坚硬灰岩顶板下沿空留巷方案,并选定了合理的支护方式。     

坚硬顶板工作面冲击危险数值模拟研究

针对枣庄矿区某矿2603工作面的冲击矿压问题,根据现场条件采用数值模拟分析了2603工作面坚硬厚砂岩顶板的弹性能积聚规律和工作面前方支承压力分布特征,结果表明:工作面能量积聚区和应力集中区的位置大致相同,顶板弹性应变能积聚程度与其所受支承压力正相关,解决坚硬顶板型冲击矿压问题,必须从顶板和煤体2方面采取措施。该矿采用强制放顶、卸压爆破、顶板水压致裂等措施后,取得了明显效果。     

燕子山矿坚硬顶板冲击地压机理分析

采用理论分析研究了燕子山矿综采面坚硬顶板冲击地压机理,运用弹性力学薄板理论,建立顶板冲击破断机理力学分析模型,推导出了顶板初次垮落前的最大弹性弯曲应变能表达式,得到工作面坚硬顶板垮落前的最大弹性弯曲应变能与顶板上覆岩体容重、开采深度、采空区悬顶面积、坚硬顶板的厚度、顶板岩层的弹性模量和泊松比等因素有关;运用MATLAB数值分析软件结合燕子山矿8403工作面顶板实际参数,绘制出顶板应力三维立体应力云图,分析得到顶板的破断特征,与顶板的"X-O"破坏理论相符。     

沿空留巷坚硬顶板关键块稳定性研究

为了减小沿空留巷巷道的变形量,确定巷旁充填体支护阻力大小,通过理论计算确定关键块的长度和沿空留巷时支柱所需的切顶阻力。采用数值模拟软件建立关键块顶板的力学模型,分析巷道围岩变形及应力分布特征,分析应力变化与关键块断裂存在的关系。结果表明:根据煤矿的坚硬顶板条件以及大结构中关键块的断裂位置及特征,选择0.6 MPa的支护切顶阻力在控制巷道变形量方面效果明显。     

近距离采空区下煤巷锚杆支护方式研究

以近采空区工作面围岩为研究主体,采用数值模拟方法分析围岩超前、侧向支承压力和巷道围岩力学特性,从力学原理上全面揭示近采空区煤巷围岩变形的本质。利用数值模拟的结果,综合采用理论计算法对近采空区煤巷进行锚杆支护设计并进行试验。通过对试验巷道监测、监控、数据分析,充分证实了设计的科学性、可行性及可靠性,为在相似条件中推广应用提供了一定的理论依据。     

冲击矿压防治的应力控制理论与实践

分析了原岩应力和采动应力对冲击矿压发生的影响,通过采用采动应力监测系统直接监测煤岩体的应力和采用微震监测系统间接监测煤岩体应力的方法,分析了采动引起的应力变化,进而对监测区域内煤岩体的冲击危险性进行了评价;通过对具有冲击危险性的煤岩层实施煤层卸载爆破、深孔断顶爆破和深孔断底爆破技术,进一步验证了冲击矿压防治的应力控制理论,取得了良好的实践效果。     

坚硬顶板断裂及能量转化分析

为了揭示坚硬砾岩顶板断裂的应力演化及能量转化规律,根据2334综采工作面工程条件,运用离散元程序UDEC对不同厚度条件下的坚硬顶板开采活动进行模拟。结果表明,随着基本顶厚度的增加,工作面初次来压步距、周期来压步距均随之增加;通过增加基本顶断裂运动过程的能量消耗、降低外部载荷对基本顶的能量输入效率、降低自身的重力势能等措施可以降低基本顶断裂时能量的释放。     

火成岩坚硬底板冲击矿压原因及防治

近年来,受复杂地质条件影响的冲击矿压灾害越来越频繁,赵楼煤矿首采工作面在火成岩底板区域发生过数次严重的底板冲击事故。通过生产中发生的几次底板冲击事故分析了火成岩坚硬底板诱发冲击矿压的原因,指出了火成岩的高强度和其造成的高水平应力是导致底板冲击的主因;并提出了火成岩底板冲击的控制机理和防治对策。针对赵楼煤矿首采工作面的坚硬火成岩侵入底板,提出了具体有针对的底板防冲措施,取得了良好的防冲效果。