基于弹性基础梁模型的来压步距确定

在分析采场基本顶上覆岩层破断运移规律的基础上,建立了基于弹性基础梁的顶板受力模型,得到了工作面初次来压步距和周期来压步距的计算公式。结果表明:当基本顶以上岩层的极限跨距小于基本顶的极限跨距时,工作面初次来压步距等于顶板初次跨落步距,周期来压步距与上位岩层密度、厚度和抗拉强度等参数有关;当基本顶上一层顶板的极限跨距大于基本顶的极限跨距时,工作面的初次来压步距将是基本顶前2次垮落步距之和,周期来压步距的确定还与支架工作阻力有关。     

运用弹性薄板理论预测采煤工作面基本顶来压步距

运用弹性薄板理论,对采煤工作面基本顶在回采过程中的不同阶段建立了相应的力学模型,得出了基本顶在初次来压和周期来压期间的力学公式,结合岩石失稳破坏的边界条件,可以计算出直接顶初次来压和周期来压步距。根据此计算方法对张集煤矿1215(3)工作面的来压步距进行了验证,并同时分析了基本顶的来压步距与几个主要影响因素的相互关系。     

晋邦德煤业智能工作面矿压规律及控制效果研究

以晋邦德煤业10406智能工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场观测等手段,对智能工作面矿压规律及控制效果进行分析研究.理论计算得出10406工作面基本顶为"砌体梁"结构,基本顶初次来压步距为29.5 m,周期来压步距为12.6 m.通过数值模拟分析可知,当工作面初次来压步距约30 m时,工作面开始大面积垮落,...     

利用板模型和梁模型计算首采工作面来压步距

济宁二号煤矿153上01工作面为十五采区首采工作面,工作面回采中直接顶垮落步距,老顶初次来压步距无同采区参照,在掌握工作面直接顶、老顶厚度及岩性的条件下,本文主要阐述工作面回采前,利用板模型和梁模型对直接顶垮落步距、老顶初次来压步距进行计算,推算出直接顶、老顶初次步距,有利于在工作面直接顶垮落及老顶初次来压前做好预测预报工作,确保来压期间的安全。     

综放工作面厚硬顶板破断特征与支架工作阻力确定

针对综放工作面厚硬顶板初次来压步距难以确定的问题,以东周窑煤矿8301工作面为工程背景,建立厚硬基本顶的固支梁模型,运用能量法求得分布于基本顶中的水平应力,进而得到基本顶初次来压步距解析式,采用数值模拟对顶板破断特征和工作面支架工作阻力进行分析,并对不同推进距离下工作面不同位置支架工作阻力进行了现场监测。研究结果表明:相比一般综放工作面,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和支架工作阻力明显增加,顶板破断后对工作面形成冲击较大,矿压显现剧烈;8301工作面初次来压步距为58 m,周期来压步距为15~20 m,动载系数为1.5~1.8;基于能量法求得支架额定工作阻力为13 000 kN,而来压期间支架工作阻力为11 000 kN,是额定工作面阻力的84.6%,能够满足厚硬顶板条件下煤矿安全高效开采的要求。     

采场上覆岩层垮落步距计算方法

影响采场的运动岩层由直接顶和基本顶组成。已知工作面直接顶、基本顶厚度及岩性的条件下,在工作面回采前,运用"板"和"梁"2种力学模型对直接顶初次垮落步距、基本顶初次来压步距和基本顶周期来压步距进行推算,为工作面顶板控制提供技术支持,确保采煤工作面安全生产。     

神东矿区综采面采高对来压步距的影响分析

采用统计原理确定神东矿区采高与工作面初次来压步距及周期来压步距数据的分布状态,并运用岩石力学、矿压理论就采高增加与工作面来压步距的关系进行了深入研究。结果表明:采高与平均初次来压步距呈指数函数关系,与平均周期来压步距呈二项式函数关系。总体来说,采高增加,平均初次来压步距呈同步增加趋势。采高增加,引起普通采高条件下的基本顶岩层转化为直接顶岩层。采场基本顶岩性和裂隙发育程度与工作面来压步距紧密相关,会引起来压步距的增减。神东矿区2,5,6,7号煤组采场工作面来压步距较1,3,4号煤组相对较长。冒落矸石对采空区充填程度高,初次来压步距增大,但对周期来压步距影响有限。将工作面采高增加对来压步距的影响规律应用到神东矿区末采贯通实践中,指导了补连塔矿22306工作面末采贯通。     

中厚煤层综采工作面矿压显现特征研究

针对中厚煤层综采工作面来压特征不明确的问题,以鹿台山煤业2202工作面为基础,进行了矿压实测与分析,结果表明:2202工作面直接顶的初次来压步距平均为9. 7m,工作面基本顶的初次来压步距平均为21. 5m,周期来压步距平均为12. 5m。来压率先在工作面的中部发生,随后在两端发生,其来压强度较工作面中部较弱。观测结果对其他类似条件下中厚煤层工作面的开采具有一定的借鉴意义。     

大采高工作面矿压显现特征及支架适应性研究

为研究大采高综采工作面上覆岩层的运动及矿压显现规律,以马兰矿18506工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟并结合现场矿压监测的方式,得出基本顶的初次来压步距及周期来压步距,并从液压支架的初撑力、工作阻力频率及循环末阻力来分析支架的适用性。结果表明:工作面基本顶的初次来压步距为35.1m,周期来压步距为11.7m,并根据工作面的矿压监测数据得知现有液压支架选型合理,能够为工作面的安全回采提供保障。     

西曲矿厚煤层综采面采场矿压显现特征研究

对西曲矿18501工作面采场矿压进行了实测,结果分析表明:工作面各位置直接顶垮落顺序有所差异,直接顶初次垮落步距平均为20 m;基本顶初次来压步距各位置并不相同,来压步距平均为35.4 m,周期来压步距平均为20 m,来压时间均未超过24 h,工作面来压时支架载荷未超过额定载荷,但初撑力不足额定初撑力的50%。18501工作面采场支护整体效果较好。     

深孔预裂爆破弱化综放孤岛工作面坚硬顶板技术

通过对3407工作面顶板弱化前和弱化后的垮落步距与顶板应力特征的数值模拟研究,可知,工作面弱化前,直接顶来压步距12 m,基本顶初次来压步距31.2 m,工作面弱化后,直接顶来压步距7.2 m,基本顶初次来压步距21.6 m,弱化后基本顶初次来压步距明显缩短;爆破弱化后顶板的垂直应力比弱化前的垂直应力增加的快,且弱化后顶板的垂直应力普遍略大于弱化前的顶板垂直应力,弱化后顶煤的破坏程度比弱化前顶煤的破坏程度要高,顶煤能够充分破碎,提高了顶煤的采出率。     

深孔预裂爆破在坚硬顶板工作面中的应用

基于某矿8935试验综放工作面的坚硬顶板条件,对比分析实施顶板预裂爆破后顶板变化情况及来压特征的变化情况。经分析可知:8935工作面直接顶的初次垮落步距平均22.0 m,基本顶的初次来压步距为46.5 m,基本顶初次来压期间的矿压显现非常明显;实施了深孔预裂爆破措施后,直接顶初次垮落步距减小至13.2 m,基本顶初次来压步距降低为34.5 m,基本顶的矿压显现非常不明显,初次来压期间煤壁平整,顶煤碎裂掉落,也没有出现移架困难与支架不接顶等问题。     

中厚煤层综采工作面初采矿压显现规律研究

针对中厚煤层综采工作面来压规律不明确的问题,以西山煤电马兰矿12505工作面为基础,对中厚煤层综采工作面进行了矿压实测与分析。研究结果表明,工作面直接顶的初次垮落步距大约为8.9～10 m,工作面基本顶的初次来压步距平均为11.4 m,周期来压步距平均为8.7 m。工作面推进50～60 m后,巷道围岩变形量逐步增大,但均在可接受范围内,巷道整体稳定性较好。     

综采工作面上覆岩层运动与破坏规律研究

以王楼煤矿11301综采工作面为研究对象,首先对顶板岩梁的运动步距进行理论计算,包括直接顶的初次垮落步距,老顶的初次来压步距以及岩梁的周期来压步距,然后通过对综采支架工作阻力和巷道围岩变形实测,确定了工作面顶板岩梁的运动步距,从而为综采工作面顶板管理提供了技术支持。     

综采支架工作阻力监测系统的应用

将基于应变原理研发的高精度支架工作阻力监测系统YHY60应用于曙光煤矿综采面液压支架工作阻力实时监测。经过分析,得出工作面直接顶来压步距为9.5 m,基本顶初次来压步距平均为26.5 m,基本顶周期来压步距平均为11.5 m。支架选型基本合理,富余系数较大。在工作面无特殊构造的条件下,ZY4000-14/32L支架能满足顶板来压的要求。     

坚硬顶板综放面深孔预裂弱化顶板处理技术

为了解决致密坚硬顶板初次断裂步距大而容易引起冲击矿压、瓦斯积聚以及放顶煤初采期间顶煤放出率低等难题,针对余吾煤业3~#煤层赋存环境和开采条件,通过选用基本顶固支岩梁力学模型,对该矿N1202综放工作面基本顶初次垮落步距进行了理论分析和计算,提出对N1202工作面进行初采前顶板深孔预裂爆破切顶,缩短综放工作面基本顶初次来压的垮落步距。工业试验结果表明,经过弱化处理后基本顶初次来压步距缩短至24.3m,有效减小了采空区顶板悬露面积,杜绝了坚硬顶板大面积来压隐患,保证了综放工作面绿色安全开采。     

10-205工作面开采矿压规律分析与强制放顶技术应用

为避免坚硬顶板大面积悬顶诱发动力灾害,以锦程矿10-205工作面赋存K2石灰岩坚硬顶板为工程背景,分析了工作面开采矿压显现规律,工作面初次来压步距约45 m。分析认为工作面顶板岩层需进行弱化处理,设计采用深孔松动爆破的方式对10-205工作面坚硬顶板进行强制放顶,工作面初次来压步距显著减小。     

建新煤业厚硬顶板深孔预裂爆破控制技术研究与应用

为解决建新煤业15^#煤层厚层坚硬基本顶条件下工作面开采剧烈矿压问题，通过工程类比、理论分析、矿压监测等方法，进行深孔爆破弱化顶板方案设计及应用研究。研究表明，基本顶初次来压步距40.4～52.2 m，周期来压步距18.9～23.1 m，采取爆破预裂技术后，工作面顶板表现为分层、分段垮落，基本顶初次来压步距31 m，周期来压步距16.2 m，工作面未出现剧烈来压现象，顶板弱化效果较好。     

神达栖凤煤业综放面顶板运动特征与采场矿压规律分析

综放面顶板运动与采场矿压显现规律相对复杂。文章以神达栖凤煤业51408工作面为工程背景,理论计算了工作面直接顶和基本顶初次来压、周期来压步距及所需的支架强度,现场矿压实测发现,煤层倾角导致工作面下部矿压显现相对严重,其初次和周期来压强度最大,动载系数最大,而工作面跨度较大导致工作面中部顶板岩层提前破断,周期来压步距较小。     

近浅埋煤层开采顶板垮落步距分析

以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"两种力学模型对近浅埋煤层开采基本顶初次来压步距进行了分析和计算,结合基本顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板"力学模型在不同边界条件下初次来压步距。为了解决基本顶初次来压步距过大的问题,根据采场处于不同边界条件下初次来压步距的特点,提出了采用深孔预裂爆破和区段煤柱宽度缩小的方法,使采场处于"两边固支两边简支"的受力状态,以减小初次来压步距,保证初采初放期间工作面顶板安全。