综放工作面液压支架初撑力不足分析与研究

某矿1604综放工作面由于受到液压支架初撑力不足的影响,工作面顶板管理难度增大,安全隐患增多。为此,该矿通过分析泵站压力的局限性、乳化液的质量、供液距离、升柱时间与人员操作不当等因素的影响,结合该矿的技术装备条件,提出了一系列解决支架初撑力不足的对策。结果表明,1604综放工作面初撑力平均提高了42.77%,对提高支架初撑力起到了一定作用。     

简易支架放顶煤工作面单体支柱初撑力的控制

通过对简易支架放顶煤工作面推垮型冒顶机理的分析,明晰了提高单体支柱初撑力的意义,分析了单体支柱初撑力不足的原因,提出了提高单体支柱初撑力的主要安全技术措施.     

综采工作面支架初撑力与围岩相互作用关系分析

为掌握综采工作面支架初撑力与围岩相互作用关系,并为支架选型以及围岩控制提供理论依据,采用理论分析和现场观测的方法分析初撑力与围岩相互作用关系。结果表明,初撑力对抑制裂隙体直接顶冒落和增强层状体直接顶整体强度有重要的影响,增大初撑力可以有效防止直接顶冒落;初撑力不仅影响支护体的刚度,而且影响增阻量的分布范围,初撑力越小支架控顶范围内的顶板下沉量越大;提出了工作面煤壁稳定性系数计算方法和影响因素,通过对比分析铁北煤矿2个工作面的矿压数据可知,初撑力较低是导致工作面发生大面积来压的关键因素。     

支架初撑力对围岩控制作用研究

同忻矿8103面开采中面临5203巷超前工作面200m范围内压力大,巷道变形严重,周期来压步距大,不稳定,后古塘大面积塌落易造成摧架伤人事故等问题。分析认为,提高支架初撑力是解决此类安全问题的最有效方法。为此,采用理论分析与现场实测的方法,对支架初撑力的现状进行了研究,针对性地提出并实施了提高初撑力的措施,使得来压步距减小,尾巷压力得到缓解。     

厚煤层综放面切眼跨度对围岩稳定的影响

综放面切眼是一种特殊的煤层巷道,由于其跨度大、顶煤厚和围岩整体强度低等特点,导致切眼围岩稳定性较低,支护困难。以西沙河煤矿1901综放面为研究背景,在现场生产技术条件的基础上,总结切眼围岩的破坏规律,并利用数值模拟软件详细分析不同切眼跨度对围岩稳定性的影响。结果显示：随着切眼跨度的增大,顶板及两帮塑性区增大,最大位移值增大;且应力由帮部向顶角转移,顶角破坏严重,应重点支护。最后提出支护方案,并进行工业性试验,效果良好。     

影响采面单体柱初撑力的设备因素研究

通过对回采工作面乳化液系统的工作状态、压力分布的测试,研究了系统设备及其装置对单体液压支柱初撑力的影响程度,分析了造成初撑力不足的各种设备因素,提出了加强设备检修、调定合理泵压、配备新型注液枪等来确保支柱初撑力的有效途径和现实措施.     

倾斜煤层综放沿空留巷围岩稳定性模拟研究

以倾斜煤层综放工作面为研究对象,运用数值模拟的方法,从技术因素和地质因素2个方面,对煤层刚度、煤层埋深以及巷旁充填体强度不同时,沿空留巷围岩应力和位移随下区段工作面推进的动态分布和变化规律进行了模拟研究,以揭示不同工况条件对巷道围岩稳定性的影响规律。结果表明:煤层刚度越大,巷道围岩变形量越小,但两帮垂直应力越大;煤层埋深越大,巷道变形量和两帮垂直应力越大,但煤层埋深对煤层底板及巷旁充填体的影响相对较小;随巷旁充填体强度的增大,实体煤壁侧的垂直应力受影响较小,巷旁充填体侧垂直应力逐渐增大,巷道顶板和巷旁充填体侧位移逐渐减少,巷道底板和实体煤壁侧位移量逐渐增加。     

综放采场围岩压力分布规律数值模拟研究

通过对淮南谢桥矿1221(3)综放面围岩压力进行数值模拟研究，获得了综放采场前方和侧向以及煤层底板的围岩压力分布规律，并结合现场实测结果验证了模拟结果的正确性，从而为巷道合理布置提供了理论依据。     

1604工作面液压支架初撑力不足原因分析与对策

某矿1604综放工作面由于经常受到液压支架初撑力不足的影响,使得顶板控制难度增大、安全隐患增多。为了保障综放工作面的安全生产,通过分析泵站压力的局限性、乳化液的质量、供液距离、升柱时间与人员操作不当等影响因素,结合该矿的技术装备条件,提出了一系列解决支架初撑力不足的对策。实施结果表明,1604综放工作面初撑力平均提高了42.77%。     

综放工作面旋转处围岩力学特性数值模拟研究

根据试验工作面工程地质与生产技术条件,利用数值模拟软件对旋转综放工作面推进过程中围岩力学特性进行了模拟计算,分析了煤层应力的分布规律,为综放工作面推进过程中过特殊地质构造时回采巷道合理支护方案的制定与实施提供了理论依据。     

综放采场围岩压力分布规律相似材料模拟实验研究

以某矿1221(3)综放工作面为条件,根据相似理论,对综放采场上覆岩层变形规律、支承压力沿走向和倾向分布规律、支承压力在底板岩层中的传播规律及采场围岩巷道支架变形规律进行相似材料模拟实验,并与井下实测数据进行了对比。结果表明,相似材料模拟结果比较可靠,为综放采场围岩控制提供一定的理论依据。     

混合开采孤岛面围岩稳定性分析

为了对混合开采孤岛面冲击矿压进行预报和控制,采用离散元数值计算程序UDEC4.0,对混合开采孤岛面围岩的应力分布、变形规律以及顶分层煤柱的稳定性进行了模拟研究,并结合现场观测分析了混合开采孤岛面的矿压显现特征。研究表明:1)孤岛煤柱开采过程中,上覆岩层引起的应力通过15 m煤柱向下传递至工作面,煤柱两侧6~8 m范围形成高应力区。2)下分层孤岛工作面两侧开采结束,煤层上方10.08 m处和147.3 m处测点的最大下沉量分别达到7.84 m和3.6 m,分别是采高的83.4%和38.3%。3)顶分层、孤岛面两侧煤层采后,15 m煤柱垂向压缩量分别为原始高度的38.8%和59.4%,15 m煤柱基本被压酥,己经失去支撑能力。4)现场实测孤岛面初次来压步距为23.2 m和周期来压步距为11.78 m,与数值模拟得到的规律基本一致。     

综放残煤复采过空巷群时围岩应力相似模拟

在对晋煤集团圣华煤业3#煤旧采区开采技术资料和3101复采工作面前期揭露情况充分研究基础上,应用相似模拟技术对旧采区空巷群稳定性及回采过程中采场围岩变形与应力进行研究。     

综放工作面过硐室围岩破坏机理及卸压技术研究

以小庄煤矿40309综放工作面过设备硐室为工程背景,理论推导了围岩破坏机理,揭示了工作面与硐室间煤体的弹性区和塑性区范围之比是煤体发生失稳的主要影响因素,采用数值模拟对钻孔卸压技术煤体应力变化进行分析,工作面与硐室间煤体从30 m减小到5 m,工作面前方的煤体一直处于应力升高状态,钻孔卸压后,煤体中的应力集中现象逐渐消失,高应力向实体煤转移。工程实践表明:采用帮部长钻孔施工+合理推采联合技术措施,支架压力由22 MPa增加至26 MPa,增幅平缓,确保了综放工作面回采过程中安全平稳通过设备硐室。     

综放工作面开切眼掘进及其围岩稳定性控制技术

为解决综放工作面开切眼掘进过程中围岩控制难度大的问题,利用FLAC3D软件对开切眼一次掘进(导硐)、二次掘进(扩宽)过程中围岩扰动情况进行数值模拟,对比分析其位移和应力特征。结果表明:一次掘进时巷道变形量不大,但随着二次掘进宽度的增加,巷道变形量不断增大;顶板变形量主要发生在二次掘进期间,且受二次掘进宽度的影响较大,二次掘进宽度越大,顶板变形量越大。据此提出采用"宽导窄扩"的掘进方式,该掘进方式对围岩的扰动破坏程度较低,通过在西沙河煤矿1901综放工作面开切眼进行工业性试验表明,顶底板最大移近量为98 mm,该掘进方式能有效控制开切眼围岩的变形破坏。     

综放面切眼开挖方式对围岩稳定性的影响分析

为满足综放工作面高产、高效及安全生产要求,切眼断面尺寸逐渐增大;受切眼开挖方式的影响,围岩内部应力的差异分布对巷道围岩稳定性及支护措施产生重要影响。结合西沙河煤矿1901综放工作面现场条件,通过数值模拟的方法研究不同开挖方式下巷道围岩的应力分布规律及变形特征,研究结果表明,二次开挖采用"宽导窄扩"的方式施工对围岩破坏程度最小。现场工业性试验表明,通过选择合理的开挖方式和支护方案设计,切眼围岩的扰动破坏得到有效控制,围岩保持较好的稳定性。     

大断面综放开切眼锚杆支护设计与围岩稳定性研究

针对公乌素煤矿北一综放工作面7.5 m×2.7 m大断面开切眼的实际生产地质条件,应用工程类比法提出锚杆支护基本依据,在此基础上应用FLAC3D模拟计算了28种方案,根据模拟效果初步确定支护方案,并应用物理模拟分析该方案的可行性,最后通过现场实测顶板离层量来判断围岩的稳定性,验证设计方案的合理性和可靠性。     

综放仰斜开采顶板初跨规律及围巷稳定性研究

通过进行综放工作面仰斜开采顶板初跨规律及围巷稳定性研究,可合理指导回采工作面在初采老顶跨落期间的顶板管理以及合理确定风运两巷超前支护参数、排水巷与切眼间煤柱,为首采工作面围岩结构分析提供了新的思路和方法。     

长壁工作面“T”型交叉口围岩稳定性分析

采用理论分析和数值模拟方法,分析长壁工作面顺槽和开切眼交叉口煤柱、顶板和底板的应力场与位移场分布特征,以确定围岩稳定性状况。研究结果表明:由于受二次应力场叠加的影响,煤柱在交叉口拐角处围岩裂化,形成较大范围的弧形三角形卸压区,此处是煤壁片帮严重、顶板下沉剧烈区和底鼓区集中的地方;交叉口处围岩的强扰动区域半径大约是巷道的宽度;建议在强扰动区域内采用整体锚固方式,加大锚杆、锚索支护的强度、深度和密度,并采用锚网、钢带和钢筋梁等支护构件,必要时利用单体支柱支护顶板。研究结果可以给同类条件下长壁工作面的开采支护提供参考。