采场围岩压力分布规律现场试验研究

通过对马兰矿10608运输巷道深部位移的矿压观测,得出工作面在回采期间,巷道支撑力的变化阶段与区域。第一阶段为距离工作面72 m以外的无采动影响阶段,第二阶段为距离工作面27～72 m的采动影响阶段,第三阶段为距离工作面30 m以内的采动影响剧烈阶段。该结果为回采工作面留设停采线、加强支护和指导生产提供了依据。     

张家峁煤矿大采高综采工作面末采工艺分析

结合张家峁煤矿大采高综采工作面末采回撤施工经验,分析了15206综采工作面末采阶段矿压规律,预测了工作面末采期间来压步距,优化了综采工作面末采施工工艺流程,为大采高综采工作面末采高效快速贯通和顶板控制提供了借鉴.     

五阳煤矿本煤层瓦斯超前采动卸压抽采试验

为了研究工作面超前支承压力对本煤层瓦斯采动卸压抽采的影响规律,在五阳煤矿7801工作面进行了试验研究;结果表明:工作面超前支承压力对本煤层瓦斯采动卸压抽采效果具有明显的影响作用,根据本煤层瓦斯抽采钻孔距工作面的位置,钻孔瓦斯抽采效果可划分为4个阶段:原始抽采阶段、超前影响抽采减弱阶段、超前影响抽采增长阶段和抽采衰减阶段。其中,超前影响抽采增长阶段和抽采衰减阶段为本煤层瓦斯超前采动卸压抽采的有效阶段,采用顺层平行钻孔抽采时,工作面前方25.8 m以内范围为有效抽采区域,该区域内瓦斯抽采量占顺层平行钻孔抽采总量的61.75%;采用顺层斜向钻孔抽采时,工作面前方44.8 m以内范围为有效抽采区域,该区域内瓦斯抽采量占顺层斜向钻孔抽采总量的37.89%。     

大采高综放面初采阶段顶板运动规律研究

为确定长春兴煤矿301综放工作面初采阶段顶板运动规律,保证综放工作面安全高效回采,针对22煤层具体情况,运用"传递岩梁"理论,采用理论分析推算的研究方法对301综放工作面初采阶段顶板运动参数进行了计算,构建了301综放工作面初采阶段顶板结构模型。     

综采工作面初末采关键技术管理探析

为尽可能多地采出煤炭资源和控制设备上下滑动,通常在初采阶段采煤工作面需要初采调斜.由于工作面终采线通常平行于开拓准备巷道,终采线与工作面倾向夹角较大,在工作面末采也要进行调斜.因此,调斜是进行工作面开采3个阶段之间的关键转换环节.研究调斜技术,有利于采煤工作面由初采期向正常回采阶段过渡和由正常回采阶段向末采阶段过渡.末采除需要调斜技术外,关键环节还有收尾控顶技术.     

薄煤层综采工作面末采顶板控制技术实践

以1211综采工作面为背景,分析了薄煤层工作面末采阶段顶板断裂形式,及综采工作面末采工艺及顶板控制技术。     

回采工作面超前支承压力对瓦斯抽采效果的影响

针对开元煤矿本煤层瓦斯抽采量偏低的问题,以该煤矿3710工作面为研究对象,对工作面超前支承压力及顺层钻孔瓦斯流量进行了现场实测,掌握了3710工作面超前支承压力对本煤层瓦斯抽采效果的影响规律。通过现场考察,工作面前方按支承压力对瓦斯抽采的影响可分为4个阶段,并对各阶段瓦斯抽采效果进行了考察分析,结果表明:第Ⅲ、Ⅳ阶段单孔瓦斯抽采量明显大于第Ⅰ、Ⅱ阶段;在工作面强化了第Ⅲ、Ⅳ阶段本煤层瓦斯抽采后,其抽采量较以往增加了38%,取得了较好的本煤层瓦斯抽采效果。     

辛置煤矿2-208工作面末采矿压与回撤通道围岩控制技术研究

为保证2-208工作面回撤时的安全,通过分析工作面停采让压技术,给出工作面末采阶段的矿压控制措施,结合工作面地质条件对主回撤通道的围岩控制方案进行具体设计,并进行矿压观测。结果表明:设计的停采让压方案有效地控制了工作面末采阶段的周期来压,主回撤通道在现有支护方案下能够有效地保证巷道围岩的稳定。     

厚煤层综采工作面侧向支承压力分布规律研究

针对长城煤矿1502综采工作面侧向支承压力分布特征,研究了长城煤矿1502工作面回采煤体及窄煤柱的支承压力分布规律。研究结果表明:煤柱及煤体内支承压力的分布特征与工作面的距离变化明显呈现三个阶段的变化特征,即受采动影响剧烈阶段、受采动影响稳定阶段、未受采动影响阶段。在同一个阶段,随着工作面的推进,支承压力越大。实体煤支承压力比辅助运输平巷大。     

综采工作面末采及回撤矿压显现规律与顶板控制技术探析

以回坡底煤矿10-109综采工作面通过辅巷多通道回撤技术进行综采工作面末采,经过分析支架回撤阶段以及末采阶段的矿压显现规律,提出综采工作面末采顶板控制技术。     

超长大采高综采工作面末采回撤调压关键技术研究

针对超长大采高综采工作面末采阶段的矿压调控问题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,通过研究小保当煤矿112201工作面末采贯通阶段的围岩应力分布规律以及矿压显现特征,确定相应的矿压调节技术方案,有效调控末采阶段工作面的周期来压步距,维护了顶板岩层稳定性,实现了工作面柔性塑料网(宽15m×长360m)的顺利铺设。研究表明：工作面末采期间回撤通道的围岩应力将由回采帮向煤柱帮转移,加强回撤通道围岩支护强度,可保证回撤通道稳定性|通过调整工作面回采速度,改变周期来压位置和减小来压持续长度,可实现工作面的顺利挂网与贯通,对类似工作面设备的顺利回撤具有借鉴意义。     

本煤层超前卸压瓦斯渗流规律的影响因素研究

针对工作面前方煤体应力的演化全过程设计了实验方案,开展超前卸压区瓦斯渗流实验,对实验数据进行了拟合,得到了煤样加载阶段和卸载阶段渗透率与垂直应力的拟合函数。根据新大地煤矿15201工作面现场实际情况,结合不同阶段煤样渗透率与垂直应力的拟合函数建立了数值计算模型,就工作面采高、采深对超前卸压区瓦斯渗流规律的影响进行了数值模拟研究。模拟结果表明:一方面,随着采高、采深的增大,超前支承压力的影响范围不断增大,且超前支承压力峰值位置不断远离工作面煤壁,工作面前方的高渗透率区域不断增大;另一方面,超前支承压力峰值随采高的增加不断减小,但随采深的增加不断增大。     

7.0 m大采高综采工作面临近回撤阶段的冒顶压架机理分析及防治措施

针对神东矿区大柳塔煤矿采用7.0 m大采高综采工作面在临近回撤阶段冒顶压架事故频发的问题,运用FLAC~(3D)数值模拟软件,建立工作面回撤采动模型,对该矿52304工作面临近回撤阶段时调节巷留设与否对应的工作面垂直应力分布进行模拟对比;采用现场测试与理论分析的方法,对大采高综采工作面冒顶压架机理进行分析。结果表明,调节巷的布置会引起巷道两端面产生应力集中,容易引发冒顶压架事故。提出了大采高综采工作面回撤阶段的冒顶压架防治措施,该措施的有效性与可靠性在后续开采过程中得到了验证。     

大采高工作面巷道叠加应力分析

为给大采高工作面及盘区大巷巷道布置、围岩控制、支护参数设计提供基础依据,采用现场调研、现场试验和矿压监测方法,对大采高工作面巷道叠加应力进行分析。分析表明,工作面留巷巷道在受一次采动影响条件下,主要受工作面侧向支承压力的叠加影响,而在二次采动影响条件下,主要受到工作面超前支承压力的叠加影响;盘区大巷与工作面垂直时,盘区大巷主要在采煤工作面末采阶段受到工作面超前支承压力的叠加作用影响;而在盘区大巷与工作面相平行时,盘区大巷则在工作面整个回采阶段受到工作面侧向支承压力的作用影响。     

基于FLAC3D的大采高工作面过向斜构造的矿压显现规律

为了深入了解大采高工作面围岩与支架的关系，采用FLAC^3D数值模拟，研究了工作面不同开采阶段，不同工作面推进下垂直应力场分布、垂直位移场以及塑性破坏场。研究而得出:当工作面初采阶段时，在工作面5~15 m，应力易产生集中，并随着工作面的继续推进，应力集中程度也逐渐增大，采场顶板的下沉量与围岩破坏范围也逐渐增大。工作面过向斜构造阶段:煤壁前方的垂直应力、垂直位移以及塑性区破坏范围都发生了明显的变化，矿压显现剧烈，煤壁片帮，直接顶冒落现象严重。上述研究为控制采场围岩稳定提供了技术基础。     

采场全生命周期及其应力的时空演化特征分析

井工开采过程中采场应力的分布及演化规律对于回采巷道及工作面围岩的稳定性控制至关重要。本文将开切眼到停采的全部过程称之为采场全生命周期,且将采场应力分为工作面超前支承应力和工作面顶板应力两部分,基于材料力学建立了采场全生命周期内覆岩结构模型得到了不同阶段超前支承应力的力学函数;借助UDEC软件来分析采动过程中覆岩结构的时空演化过程和超前支承应力的动态演化特征,得到了工作面超前支承应力和工作面顶板应力的协调非同步演化特征,认为单个周期来压内超前支承应力峰值会在空间和时间上超前于工作面顶板应力峰值出现,且二者均表现出周期来压前大于来压后的规律,在采场全生命周期内在采动达到非充分采动和充分采动交界点阶段先后达到极值,因此依据采场应力的演变规律将采场全生命周期分为发生期(Ⅰ)、发育期(Ⅱ)、稳定期(Ⅲ)3个阶段:发生期(Ⅰ)对应的是开切眼至基本顶初次来压,采场应力保持稳定的缓慢增长;发育期(Ⅱ)对应的是周期来压至非充分采动与充分采动阶段的交界点,采场应力保持不同的增长速率;稳定期(Ⅲ)对应的是充分采动直到停采阶段,采场应力保持着较为稳定的波动;通过对采场全生命周期及其应力的演化特征分析及划区可以预先对回采过程中的高位应力区进行判定,及早采取相应的措施,为采场的安全提供保障。     

矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究

为了降低矿井末采期“U”型通风工作面上隅角瓦斯浓度,提高回采工作面的抽采效率,以矿井15#煤层1306末采阶段工作面的高位钻孔为研究对象,理论计算了影响高位钻孔抽采的关键工艺参数,分别从高位钻孔的有效长度及其利用率、钻场合理间距和数量等方面对高位钻孔的工艺参数进行分析计算|利用COMSOL软件数值模拟了抽采时间和抽采负压对高位钻孔抽采效果的影响,最终对高位钻孔参数进行了优化。现场实践表明,末采阶段XV1306回采工作面高位钻孔和钻场经过优化后,U型通风采煤工作面的瓦斯抽采效率和能力得到提高,上隅角的瓦斯浓度有所降低,现场瓦斯治理效果显著,从而保障了工作面的安全高效回采。     

综采面过陷落柱采动应力与柱体应力相互影响模拟研究

为了确保综采工作面安全通过陷落柱,采用数值模拟方法研究工作面推进过程中采动应力及陷落柱体应力随工作面推进的变化情况及相互影响。研究表明:陷落柱体应力和工作面采动应力的相互影响作用可分为弱、中、强3个影响阶段,3个阶段的范围分别为工作面距离陷落柱150~100 m,100~50 m和小于50 m。不同阶段关注重点不同:在弱影响阶段,采动应力开始对陷落柱体应力产生影响,在此之前需完成陷落柱加固;在中影响阶段,陷落柱对采动应力的影响开始显现;在强影响阶段,互相影响强烈,需加强顶板管理。根据研究结果,确定了K8403工作面顶板加强支护范围、陷落柱预加固时间及强度,实践表明加固效果良好,现已安全通过陷落柱。     

浅埋近距离煤层工作面末采阶段等压原理与应用

为研究浅埋近距离煤层工作面末采阶段等压原理,以高家梁煤矿20314工作面末采阶段为工程背景,首先利用关键层位置判别法确定2-2上煤层间距5 m处的细粒砂岩为亚关键层,间距32 m处的粗粒砂岩为主关键层;通过覆岩岩层离层量Sn判断了上覆岩层破断层位,然后,分析工作面末采阶段不采取停采等压和采取等压技术2种情况下工作面贯通后上覆岩运动规律,并通过理论计算确定工作面距回撤通道6.6 m处为最佳停采等压位置,并在20314工作面末采阶段进行现场试验,回撤工作安全顺利完成。     

7m大采高综采工作面调斜技术实践

大柳塔煤矿52505特大采高综采工作面切眼采用调斜回采工艺,通过第一阶段强制放顶,第二阶段10个循环完成了工作面调直,对大采高综采面调斜回采的安全技术措施进行了实践,效果较好。