近距离房采煤柱下长壁工作面压架机理

针对神东矿区大柳塔矿22202工作面可能存在顶板剧烈来压和压架事故等问题,采用理论分析和数值模拟方法研究长壁开采应力演化规律及压架机理。结果表明,工作面进入房采煤柱下方后,支承应力峰值点超前工作面距离会显著减小,造成顶板应力和超前支承峰值应力叠加,使应力集中更加明显。当工作面处于煤柱正下方时,如果顶板来压,在集中应力共同作用下将引发压架事故;在房采煤柱采空区边缘顶板运动不稳定,压架发生的规律性差;远离采空区边缘后,顶板来压的周期性明显,压架事故将会周期性地发生。     

松散含水层下工作面防压架突水开采实践

根据祁东煤矿7131工作面开采地质条件及水文地质情况,制定了预防工作面压架突水灾害的技术方案。结果表明:深孔预裂爆破关键层技术是解决松散含水层条件下覆岩整体破断导致灾害的重要途径,ZY10000/23.5/42液压支架能够满足开采条件要求。     

祁东煤矿7130综采面压架突水原因分析

祁东煤矿7130综采面在邻近第四系松散层底部砾石含水层(“四含”)采煤过程中发生了4次压架事故,伴随压架还出现了异常的突水现象,经研究分析,7130综采面压架突水原因是由于“四含”岩层具有流动和侧向补给特性,可以持续传递表土层载荷,使得作用在基岩顶部的载荷较大,易导致一定覆岩条件的关键层结构由无含水层时的自下而上逐层破断变为有含水层时的整体破断,作用在支架上载荷异常增大.     

浅埋深薄基岩高强度开采工作面压架机理分析

为解决浅埋深薄基岩高强度开采影响下引起的压架事故,采用数值模拟和理论分析的手段,分析了工作面推进过程中覆岩的破坏过程及压架事故发生机理。结果表明:在煤层开采过程中,不同岩性的岩层中应力分布差异很大,其破断冒落条件也不相同;覆岩中上行裂隙、下行裂隙同时发育贯通是压架事故发生的前提;覆岩载荷传递因子的变化、基本顶破断岩块架后切落、地表厚风积沙的存在以及水沙对基本顶破断岩块运动形式的影响,均增加了顶板沿煤壁大范围切落并导致压架事故发生的概率。通过对乌兰木伦煤矿31402工作面局部压架事故进行分析可知,采高增大而破断岩块长度减小,基本顶结构仅以单关键块形式出现,是基本顶结构容易发生切落的主要原因。     

充填开采工作面矿压显现规律数值模拟分析

 为了研究充填开采工作面矿压显现规律,以新阳矿10203充填开采工作面为试验背景,运用数值模拟软件,对工作面不同推进距离下,沿倾斜和走向方向的受力以及充填体上覆岩层的垂直位移进行了模拟分析。结果表明：与传统垮落法开采相比,充填开采来压步距增大,矿压显现缓和;采后及时充填可降低顶板下沉量。     

某煤矿工作面初次来压应力分布数值模拟研究

针对祁南煤矿34下4综采工作面采用7.0 m×3.0 m的大断面开切眼,利用FLAC2D数值模拟软件,对综采工作面初次来压期间的应力分布规律进行了数值模拟,得到了工作面初次来压期间工作面的垂直应力及水平应力的分布规律,可为类似工程提供一定的指导意义。     

邻近松散承压含水层开采工作面压架机理与防治

采用实测和实验模拟方法,就松散承压含水层下薄基岩采场压架事故的机理与防治进行了深入研究.结果表明:直接赋存在基岩顶界面上的松散承压含水层的水位在采场压架时迅速下降,证明松散承压含水层下部的基岩是整体破断下沉的.由于松散承压含水层的载荷传递作用,导致薄基岩条件覆岩关键层易产生复合破断,引起基岩的整体破断和砌体梁结构的滑落失稳.这是造成华东矿区部分矿井在邻近松散承压含水层开采时工作面发生压架事故的根本原因.最后提出了松散承压含水层下薄基岩采场压架防治对策.     

工作面过集中煤柱压架机理及防治技术

以石圪台煤矿31201工作面过集中煤柱压架事故为背景,分析得出了导致压架事故主要是因为集中煤柱及其上覆稳定岩层随工作面回采发生破断、回转和垮落,当上下岩层垮落相重叠时易导致压架事故的发生。提出采用提前实施爆破、缩短工作面长度并辅以放缓生产组织、合理避压等措施来防治过集中煤柱期间压架事故,并在现场得到了验证,为防治综采工作面过集中煤柱压架提供了科学依据。     

带压开采工作面底板突水分析与防治

介绍了受华北型奥灰岩溶水严重威胁的大水矿井为同类型矿井进行带压开采探索的可以借鉴的成功经验，同时指出了带压开采过程中发生的回采工作面底板突水规律也有必要加以分析和研究。     

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。     

带压开采下煤层底板破坏特征的数值模拟研究

 运用数值模拟软件模拟带压开采下煤层底板的破坏特征。根据矿区实地数据资料结合流固耦合原理,对不同推进距离、不同水压、不同隔水层厚度下的底板破坏特征进行模拟。结果表明,在模拟推进过程中,水压的增大、隔水层厚度的减小导致底板位移增大、围岩应力集中明显,在导水带附近影响尤甚,真实的反映了带水压开采底板破坏特征;初次位移、应力增大的推进距离与初次来压的推进距离相吻合。可见数值模拟对于带压开采模拟分析以及预测初次来压是可行的,研究结论可为煤层开采过程中的流固耦合分析以及底板突水机理研究提供参考。     

崔木煤矿21301工作面压架突水原因及防治

针对崔木煤矿21301工作面压架突水,研究了冒落带与上部延安组顶板和直罗组砂岩含水层富水区沟通,导水裂隙带与上部白垩系洛河组含水层导通,对下部含水层形成补给。分析了突水灾害发生的原因,通过采取严格控制采高、实施间隔放煤、加强超前支护等措施,来避免压架突水事故。相关经验措施可以为崔木煤矿类似受压架突水威胁工作面的顺利回采提供参考和借鉴。     

带压开采工作面采前水文地质条件分析

为确保带压开采工作面实现安全回采,满足《煤矿防治水规定》要求,以邢台某矿5519工作面为例,介绍其范围内含水层及隔水层分布情况,并对该工作面回采前的顶、底板充水因素进行了分析,结果表明煤层顶板的野青灰岩含水层、5#煤顶板砂岩含水层及煤层底板的砂岩层和伏青灰岩含水层为直接充水水源,需重点防范.最后利用突水系数法对工作面回采安全性进行评价.评价结果显示工作面基本满足安全开采要求,通过采取一系列防探水措施后,工作面可以安全回采.该评价结果对于类似条件下工作面的安全回采具有重要的参考意义.     

工作面来压与顶板突水的关系研究

以徐庄煤矿7199工作面为例,研究了工作面来压与顶板突水的关系。首先运用理论分析和现场实测的方法,确定7199工作面的初次来压步距为63.5 m,周期来压步距为30.5 m。其次分析了现场涌水量与工作面的来压情况。最后,运用相似模拟技术分析了采煤工作面来压前期、初次来压和周期来压阶段顶板裂隙、离层的发育规律,解释了来压期间顶板突水机理。     

夏店煤矿综采工作面矿压显现规律模拟

以夏店煤矿3111综采工作面为研究背景,采用数值模拟手段对工作面矿压规律进行了研究,得出坚硬顶板条件下采场上覆岩层的运动规律、采场矿压的基本参数等;当工作面未切眼放顶推进到50 m时,岩层整体破坏范围很小,顶板不会整体垮落;当工作面切眼放顶,工作面推进到30 m时,细砂岩岩层与工作面相交处的区域破坏基本上贯穿了整个细砂岩层,工作面初次来压步距约30 m左右。为工作面回采加强顶板管理提供了依据。     

煤矿顶板突水事故数值模拟分析

应用东北大学岩石破裂与失稳研究中心(CRISR)自主开发的F-RFPA^20渗流与应力耦合分析系统，对煤层顶板随着开采的逐步进行，采动裂隙逐渐向上发展并最终与含水层连通，进而导致煤层顶板突水的全过程进行了数值模拟，直观地显示了煤层顶板的变形、破坏过程以及突水前后渗流场的变化情况，阐明了煤矿顶板突水事故通常由采动裂隙引起的突水机理．当垮落带与裂隙高度没有达到含水层高度时发生顶板突水的可能性较小，反之亦然．因此准确确定煤层顶板垮落带和断裂带高度，对于进一步确定煤层开采深度上限，合理留设防水煤柱具有重要的意义．     

带压开采底板突水破坏的数值实验

利用ANSYS,对多因素影响下的底板突水破坏进行数值模拟分析:随着开采的进行,煤层底板采空区中部出现拉应力区;开采区域两侧的底板岩体内,距离岩壁10 m~15 m的范围是应力峰值区;底板岩层内部应力分布随着开采的进行而不断变化。底板塑性区随着开采而向深部发展。     

浅埋煤层旺采区下长壁开采压架机理及防治技术

依据对浅埋煤层开采下压架机理已有的认识,对大柳塔煤矿22103综采面旺采区下开采发生的3次较大范围来压事故原因进行分析,并提出相应的防治对策。结果表明:旺采区上部覆岩在一定的采高范围内存在叠合梁结构,上位悬臂梁与下位悬臂梁失稳的不同周期性是长壁工作面支架失稳的主要原因之一。     

深部开采底板承压水渗流特征及突水机理分析

随着矿井开采深度的增加,矿压显现对煤层底板承压水突水有一定的影响,矿井水害防治工作必须重视深部开采的矿压问题.介绍了2种不同突水机理的底板渗流特征,结合防治水实践经验对矿压条件下不同的突水控制因素进行了分析,使矿井水害防治"有的放矢".