坚硬难垮落顶板处理方式浅析

我国的多数矿区都有坚硬难垮落顶板,在回采过程中容易形成较大面积悬顶,对安全管理极为不利。文章阐述了坚硬难垮落顶板岩层力学性质、坚硬难垮落顶板工作面的矿压显现特征、坚硬难垮落顶板的处理方法,对实现国内坚硬难垮落顶板的矿区安全高效开采具有重要意义。     

王台矿井综采工作面处理坚硬顶板技术

为了使王台矿井XV号煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻对工作面冲击和矿压显现,采用了超前深孔预裂爆破的方式对XV号煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理.经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板内部的完整性,使岩体内应力重新分布,增加和扩展了顶板原始裂隙,达到了减小初次来压和周期来压步距,坚硬顶板能及时垮落,保证了综采工作面的回采安全.     

坚硬顶板近距离煤层覆岩运移与应力演化特征

基于坚硬顶板和近距离煤层群耦合开采条件作业空间安全隐患较大的问题,采用离散元软件对该条件下采动覆岩运移规律及顶板应力演化特征进行了研究。结果表明:老顶及上下层位坚硬顶板的垮落形态分别呈"W"型、"V"型和"U"型;开采初期,上下层位坚硬顶板协同弯曲运动,工作面回采70 m后,二者间出现离层并随工作面推进(90 m和110 m)出现2次突然垮落;顶板岩块水平应力与垂直应力的变化决定其运动状态。     

薄煤层综采工作面坚硬顶板弱化技术研究

为解决坚硬顶板煤层回采时采空区内顶板大面积悬空问题,提出采用深孔爆破方式弱化顶板,从而实现工作面开采后坚硬顶板及时垮落.研究表明:12108综采工作面若不采取弱化措施,预计回采时顶板初次垮落步距在59.5m,顶板在采空区大面积悬空会给工作面回采安全带来显著威胁;在工作面开切眼内以及回采巷道内施工的爆破钻孔相结合,可有效...     

坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。     

综采工作面坚硬顶板水力压裂技术

为解决回采工作面坚硬顶板悬露不垮的问题,结合凤凰山矿15号煤层XV4306综采工作面的实际情况,采用了定向水力压裂技术对工作面坚硬顶板进行弱化处理。经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板的完整性,增加和扩展了顶板的原始裂隙,实现了回采期间工作面顶板顺利垮落,减小初次来压和周期来压步距,达到回采工作面安全生产的目的。     

东曲矿18406工作面初次放顶技术研究

为了促进8#煤工作面坚硬顶板的垮落,缩短初次垮落步距,对该工作面采取了初次顶板预裂放炮法进行强制放顶,结果表明,该措施对18406工作面顶板的初次垮落起到了预想的效果,确保了工作面的正常回采。     

成庄矿15号煤层坚硬难垮顶板定向水力压裂技术研究

为了有效解决成庄矿15号煤首采面坚硬顶板垮落困难的问题,提出定向水力压裂弱化顶板的施工方案。通过现场生产地质条件调研,确定最优的压裂钻孔布置参数。后期钻孔窥视结果表明:通过定向水力压裂施工有效弱化15号煤上覆坚硬顶板,正常情况下能保证岩层的稳定下,随着工作面回采煤层上覆坚硬岩层可实现分层垮落,保证工作面的安全回采。     

15205工作面水力压裂初次放顶技术研究

针对山西马堡煤矿15205工作面坚硬顶板存在难以垮落的问题,采用水力压裂技术对工作面顶板进行初次放顶。实际应用结果表明,水力压裂可有效弱化坚硬顶板,破坏其完整性,削弱顶板的强度和整体性,使顶板能够分层分次垮落,缩短初次来压和周期来压步距,减小或消除了坚硬顶板对工作面回采的危害。     

定向水力压裂技术弱化坚硬顶板效果分析

凤凰山矿XV5302综采工作面直接顶为K2石灰岩,其厚度达8 m,属于坚硬难垮顶板。为了保障工作面初采期间,采空区顶板能够呈现分层分次垮落,避免顶板大面积垮落对工作面设备造成损坏及对人员造成伤害。在切眼安装设备前,在切眼内回采帮向推进方向进行顶板打钻,采用定向水力压裂技术对工作面坚硬难垮顶板进行定向压裂,来削弱顶板强度和整体稳定性。并在初采期间,在工作面内安装矿压监测仪器来监测顶板的压力状况,通过监测的顶板压力曲线分析定向水力压裂技术的应用效果。     

佳峰煤矿坚硬顶板劣化卸压技术研究

佳峰煤矿1111综放工作面基本顶为厚硬石灰岩,岩性坚硬致密,难以随采面推进自然垮落,厚硬灰岩顶板的存在易发生顶板悬露,引起支架工作阻力骤增、煤壁片帮等现象,积聚能量的突然释放易引起动力冲击现象起强矿压显现,威胁工作面生产安全。针对1111工作面上覆厚硬灰岩顶板问题,提出在回采前于开切眼处通过深孔爆破对上覆坚硬顶板进行劣化处理,并针对采面开采条件设计具体施工参数。实践结果表明:通过提前对工作面上方坚硬岩层进行爆破卸压处理,岩体的结构完整性和力学性能被显著劣化,顶板能随采面推进及时垮落,采场矿压显现较为平稳,抑制了压架等现象的发生,保障了采面的生产安全。     

强制放顶技术在硬岩顶板条件下的应用

扬州矿务局王庄煤矿3371工作面顶板比较坚硬,回采时顶板不易垮落而造成老塘悬顶面积过大,针对硬岩顶板条件下采用强制放顶技术,通过调整装药结构和炮眼参数,取得良好的爆破效果,使顶板垮落,达到消除安全隐患的目的。     

长治15号煤层坚硬顶板软化处理技术

针对长治地区15号煤层K2石灰岩顶板厚度大、致密坚硬、开采中不易垮落的特性,提出了对15号煤层坚硬顶板进行软化处理的技术方案,有效解决了长壁回采工作面坚硬顶板的放顶问题.     

建庄矿4~(-2)205综放工作面坚硬顶板弱化技术

针对4~(-2)205综放工作面顶板坚硬,不能正常垮落问题,以深孔预裂爆破技术作为顶板弱化技术,增加顶板裂隙发育。研究结果表明:致裂区域煤层顶板垮落规律,且回采期间应力变化平稳,无应力大幅波动;根据回采情况数据统计显示,致裂区域回采率高,回采的煤炭粒度小,整体体积均匀。     

新景矿80124综采工作面二氧化碳预裂爆破技术探析

新景矿80124综采工作面进风巷顶板坚硬致密,随着工作面的推进,长距离未垮落的顶板会对工作面的安全回采造成极大的威胁。为了有效的解决这一问题该矿进行了二氧化碳预裂爆破强制放顶试验,并取得了成功,可以为其他相似坚硬顶板条件的煤层安全管理提供借鉴。     

综放工作面初次来压前强制放顶研究

为了避免大阳煤矿3号煤层3405综放工作面初采阶段大厚度坚硬顶板突然垮落,造成大面积来压,通过爆破的方式对初采工作面进行强制放顶,保证工作面的安全回采。爆破试验后,工作面顶板充分垮落,保证了工作面的安全回采,取得良好的经济技术效益。     

深井坚硬顶板回采巷道锚网索支护技术研究

针对谢一矿5121(s)B9b工作面坚硬顶板巷道受高地应力及动压影响较大,采场坚硬顶板在垮落时垮落步距大,来压强烈等特点,采用理论分析及现场实测相结合的方法,研究了顶板的垮落特征及其对回采巷道影响,对工作面运输巷采用了树脂加长锚固强力锚杆和锚索的组合支护方式,确定了锚杆索支护参数,并制订了合理的支护方案。现场实测表明,强力锚网索组合支护系统能够满足深部坚硬顶板巷道支护要求,巷道的最大变形率控制在6.1%以内,确保了掘进及回采期间的巷道安全。     

西曲矿18402工作面水力压裂技术方案优化

为解决西曲矿8#煤工作面回采期间坚硬顶板难以垮落、初次来压步距大、顶板大面积垮落易引起飓风等问题,以该矿18402工作面为试验点,采用水力压裂顶板控制技术,通过工程类比等方法,优化了技术方案,经过现场实践,初次来压步距减小约10 m,保证了工作面安全高效回采.     

深孔爆破弱化坚硬顶板技术在大采高综采工作面的应用

潞宁煤矿2号煤层采用大采高综合机械化开采,煤层基本顶为厚14.57m的中粗砂岩,根据国内外坚硬顶板条件下开采经验,在开采过程中,为了避免工作面大面积悬顶突然垮落造成的冲击,需对坚硬顶板进行处理。介绍了22105大采高综采工作面在初采和正常回采期间坚硬顶板弱化处理的深孔爆破方案及具体参数。实践证明深孔爆破可以解决顶板难以垮落的问题,实现坚硬顶板条件下的安全开采。     

浅埋旺采工作面厚层坚硬顶板裂纹产生至大面积冒落时间差研究

神东矿区浅埋深厚层坚硬顶板地质条件和旺采工艺致使工作面采空区顶板极易形成大面积悬顶,当工作面一个区段刚刚回采至极限面积时,厚层坚硬顶板可能会大面积垮落造成设备损坏、人员伤亡。论文运用断裂力学理论,从裂纹扩展的能量平衡观点出发,推算出了理想状态下,无爆破扰动的情况下,厚层坚硬顶板旺采面采空区达到极限面积之后顶板从破坏到垮落的最短时间,为厚硬顶板合理控制提供了理论依据。