大采高综采面矿压规律与煤壁稳定性研究

针对王庄煤矿3043大采高综采面来压期间煤壁片帮严重的问题,采用现场实测、理论分析研究了该采煤面矿压显现特征与煤壁片帮情况。掌握了采煤面初次来压步距为32.5 m,周期来压步距为17.8 m,动载系数为1.77。分析数据结果表明,煤壁片帮现象与矿压规律相吻合,采煤面中后部片帮更为严重。     

工作面推进速度对矿压显现规律的影响分析

文章以山西同忻煤矿1611(3)工作面为分析对象,分别对比了在4.3 m/d、7.2 m/d、10.8 m/d、13.2 m/d四种推进速度下,工作面来压步距、煤壁片帮和冒顶、超前支承压力等参数变化情况,确定了最佳推进速度为10.8 m/d,可为该煤矿后续工作面的开采工作提供参考.     

某煤矿综采工作面矿压显现规律与控制技术

为了解决复杂条件下工作面回采期间矿压显现强烈的问题并实现工作面安全高效生产,开展综采工作面矿压显现规律实测与控制技术研究。以黄陵煤矿803工作面为研究对象,实测统计工作面推进过程中矿压显现情况,确定出803工作面老顶的初次垮落步距为13～15 m,基本顶的周期来压步距为18.2 m,在来压剧烈期间,多处煤壁片帮严重,提出超前"棕绳+注浆"柔性加固方案,并设计了注浆工艺和参数,通过注浆加固,提高了煤体整体强度,增强了煤壁对顶板的支撑作用。该技术能够大幅降低803工作面煤壁片帮的程度与次数,有效地控制煤壁大面积片帮冒顶的现象,保障安全开采,为类似矿井控制煤壁片帮现象提供一定的理论指导与实践经验。     

浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性

为研究浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性情况,采用KBJ-60Ш-1型综采支架工作阻力连续记录仪对酸刺沟煤矿首采工作面进行实测分析。结果表明:工作面初次来压步距52 m,与理论计算结果54.1 m基本吻合;周期来压步距随工作面推进速度的增大而增大,工作面推进速度为4 m/d、13 m/d时,周期来压步距分别为12.8 m、21.8 m;来压期间;工作面中部支架工作阻力大,达到额定工作阻力支架的比例达96%;工作面两端支架工作阻力小,不超过额定工作阻力的支架比例达91%。最后根据支架运行特性分析,论证了所选用的2400/5000-2×4412-1750型液压支架可以满足来压期间的顶板岩层控制要求。     

大采长倾斜煤层工作面矿压分析及煤壁片帮控制技术研究

针对平煤股份十矿深部大采长倾斜煤层开采过程中出现的矿压显现剧烈、煤壁片帮严重等制约工作面安全高效生产的难题，以该矿己_15-16-24070工作面为工程背景，从倾斜煤层开采过程中基本顶岩层来压步距和工作面采场应力集中分布进行分析，得到矿压呈现出自上而下逐渐变小的趋势，中部来压较为剧烈，确定煤壁易片帮区域。提出采用智能供液系统提高液压支架初撑力管理水平、对煤壁注水提高煤体塑性的采煤工作面煤壁防片帮方案，并在现场工业性试验中取得了较好的效果，回采速度由原来的圆班推进2～3刀提高到6刀以上，对于类似条件下采煤工作面煤壁片帮治理具有较好的指导和借鉴意义。     

综采工作面基本顶来压步距的数值模拟研究

利用UDEC软件对薛湖矿2102综采工作面基本顶的来压步距进行了数值模拟研究,模拟了基本顶随工作面推进时的垮落情况,推测出基本顶初次来压步距范围为36-46 m,周期来压步距范围为16-26 m,工作面前方峰值应力区距煤壁大约12 m,应力值为原岩应力的2.5倍左右,应力达到原岩应力值2倍的范围为工作面前方6-17 m。数值模拟的结果只有与现场实际观测数值相结合,才能更好地用于指导生产。     

大采高工作面片帮机理及控制技术研究

针对大采高工作面在来压期间顶板破碎、架间漏矸、煤壁片帮、端部冒顶等一系列安全问题,以三道沟煤矿八盘区85205大采高工作面为研究对象,采用理论分析、实验室试验与现场实测等方法,得到了85205大采高工作面5-2煤层开采时矿压显现规律与煤壁片帮控制关键技术。研究结果表明:当煤层与其上覆岩层间摩擦力大于等于均布荷载时,煤层与其上岩层交界面处为容易发生片帮区域;当煤层与其上覆岩层间摩擦力小于均布荷载时,煤层在采高位置的0.578倍区域处为容易发生片帮区域。根据煤体强度试验数据分析确定了85205大采高工作面煤壁属Ⅲ类不稳定煤壁。通过现场监测可知,工作面回采期间,初次来压步距为75 m,周期来压步距为17.5～25.8 m,平均步距为22.7m,侧向支承压力的影响范围在14～16 m,区段巷道最大顶底板及两帮移近量均小于警戒值。最后结合工作面情况综合分析,提出设备检修期间防片帮的"六必须"管理技术措施和来压期间提高支架初撑力、打设防护网及动态全方位监测等综合防治方法。     

上覆旺采采空区对下部近距离煤层开采矿压分布规律的影响与对策分析

针对旺格维利采煤法采空区下部煤层回采巷道矿压显现剧烈这一难题,以神东矿区石圪台为工程背景,采用现场调查及现场监测的方法对工作面矿压规律和通过采空区的应对措施进行了研究,并通过了工程实践的验证。结果表明:工作面推进27 m时矿压显现剧烈,煤壁出现片帮、炸帮现象;工作面初次来压步距为35 m,周期来压步距为11.3 m,旺采采空区下来压步距13.6 m;当工作面进入旺采采空区工作面初次来压导致矿压显现剧烈,巷道破坏严重。提出了增大采高、工作面调斜、加强生产组织一次性通过应力集中区的方法;工程实践验证反映出该方法有效缓解了工作面矿压显现剧烈程度,保证了工作面安全回采。     

大采高孤岛综采工作面矿压显现实测研究

以现场实测为手段掌握了李家庄煤矿3302大采高孤岛工作面顶板来压强度、来压步距和支架受力情况,并通过宏观观测了解了该工作面煤壁片帮、架后悬顶和支架活柱下缩量等情况。由矿压观测结果可知,ZY-4000/17/37型掩护式液压支架适应性较好,能够满足3302孤岛工作面开采条件,治理煤壁片帮和底臌是工作面开采的关键。     

浅埋大采高综采工作面矿压显现规律研究

 本文针对霍州矿区三交河煤矿2号煤层合并区域生产地质条件,进行了504大采高综采工作面矿压观测,深入分析了浅埋大采高采场来压规律、支架工作阻力及煤壁片帮特征,结果表明,工作面周期来压步距平均为14m左右,平均动载系数为1.13;工作面回采期间小范围片帮,端头处较为严重;ZY7600/26/55双柱掩护式支架能够满足生产需求。实测结果对相同条件下煤层开采采场围岩控制及来压步距预测具有重大的实践意义。     

青岗坪煤矿42104综放面矿压显现规律实验研究

针对青岗坪煤矿42104综放面的矿压显现规律进行了模拟实验研究。研究表明:老顶初次来压步距64~66m,周期来压平均步距27m;初次来压动载系数1.27,周期来压增载系数为1.36,总体来压显现程度为中等;初次来压前煤壁前方支承压力增幅较明显的区域为煤壁前方16.75m范围内,周期来压时煤壁前方支承压力增幅剧烈的区域为煤壁前方45.01m范围内,确定工作面超前支护的距离应达到煤壁前方45m范围内。     

大采高工作面煤壁片帮观测及其控制措施

为了深入研究大采高工作面煤壁片帮的发生机制并做好控制管理工作,利用激光测距方法对霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮情况进行现场观察,统计了煤壁片帮深度、高度及片帮范围等数据,分析了3207工作面发生片帮的主要原因,并提出相应的煤壁片帮控制措施。研究结果表明:霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮的主要形式为剪切滑移,工作面周期来压对煤壁稳定性影响较大;地质构造、顶底板性质、采煤高度、工作面推进速度等是煤壁发生片帮的主要影响因素。提出采用俯斜开采、加固工作面煤壁、加快工作面推进速度等控制措施,确保3207大采高工作面的安全高效开采。     

浅埋深大采高工作面矿压显现及支架适应性研究

为研究浅埋深大采高工作面矿压显现规律、液压支架合理工作阻力及其适应性,对磁窑沟煤矿首采10101大采高综采工作面的矿压显现及液压支架工作阻力进行现场观测,并对工作面顶板运动参数、工作面来压步距和合理支架工作阻力进行计算,分析了支架适应性。研究结果表明:工作面初次来压步距为56.8 m,与理论计算结果吻合;工作面周期来压步距随工作面推进速度增大而增大,工作面推进速度为4 m/d和8 m/d时,周期来压步距分别为11.1 m和22.7 m;工作面支架工作阻力呈中间大两端小,支架实测最大工作阻力7 665 k N,理论计算支架合理工作阻力为7 676.4 k N,所选用最大工作阻力为8 000 k N的液压支架能达到了预期支护效果,但支架实测初撑力偏低,液压支架操作工艺需进一步优化。研究结果为磁窑沟矿后续工作面及其他地质条件类似矿井矿压控制和设备选型及优化提供参考依据。     

大采高煤壁片帮机理的分形描述

为有效防治大采高工作面煤壁片帮,对刘园子煤矿大采高工作面煤壁片帮事故进行统计,认为煤壁片帮在周期来压前、来压期间发生概率较大;通过现场获取煤样进行CT图像扫描,运用分形理论对获取图像进行分析,结果表明,距煤壁1 m范围内分形维数达2.9,煤体充分破碎,是导致煤壁片帮的主要原因;沿竖直方向煤壁中上部煤体分维数达2.6,应采用锚杆结合护帮板的方式进行防治。     

察哈素煤矿工作面顶板岩性变化对矿压规律的影响研究

针对工作面走向长度不断加大、顶板岩性变化剧烈的情况,有必要研究其对工作面矿压分布规律的影响。采用理论分析、支架工作阻力和宏观矿压显现监测的方法,研究了工作面不同阶段周期来压步距、支架来压判据限和煤壁片帮、冒顶等参数的差异,进而获得了不同顶板岩性对工作面矿压分布规律的影响:顶板岩层中存在坚硬基本顶时支架来压判据限和周期来压步距要大于存在软弱基本顶的工作面,且周期来压步距不仅和强度有关,而且也和顶板岩层厚度有关;另外,工作面直接顶厚度增大会减缓支架的工作阻力强度变化;基本顶的强度较高且厚度较大时,宏观矿压显现也较强烈。     

厚煤层综采工作面推进速度与矿压显现关系研究

本文以晋北煤业公司5-103工作面地质和开采条件为背景,通过数值模拟和现场监测的方法,对厚煤层综采工作面推进速度与矿压显现的关系进行分析.结果表明,随工作面推进速度的增大,煤岩应力峰值增大,矿压显现剧烈,而煤壁水平位移减小,周期来压步距和来压持续长度均增大,研究结果具有一定的理论和应用价值。     

大采高工作面矿压规律分析

为实现游仙山矿大采高综采工作面的安全回采,采用现场观测和理论计算的方法在15210工作面进行了大采高综采工作面矿压规律的分析.基于工作面矿压观测结果,工作面来压强度较小,端面失稳主要表现为煤壁片帮.通过对锚索受力进行分析,工作面的超前支承压力影响范围为37.8～46.5 m,其中前方17.6 m为剧烈影响区.结合理论计算结果,得到工作面的初次来压步距为31.7 m,周期来压步距为17.6 m.     

薄煤层综采工作面矿压显现规律研究

为研究浅埋薄煤层工作面矿压显现规律,采用现场监测的方法,对东曲矿12509薄煤层工作面进行分析和研究。研究结果表明:12309薄煤层工作面液压支架初撑力普遍较小,未达到额定初撑力要求,因此易造成工作面煤壁片帮等现象。工作面初次来压步距约为26.4 m,周期来压步距约为15.5 m。工作面各位置发生周期来压的时间有一定差异,但相差较小,中部顶板来压时间比两端更早。当发生来压现象时,支架的工作阻力并没有超过最大支撑能力。     

强制爆破放顶在一次采全高综采面初压控制的应用

采用强制放顶技术,减少两渡煤矿9~#、10~#煤层一次采全高综采工作面坚硬顶板初次来压步距和围岩应力集中。确定了强制爆破放顶的参数以及相关爆破材料,规范了钻孔、制药筒、装药、爆破等工艺关键流程及施工要点。经矿压观测表明:初次来压步距由30 m减少为16 m,每隔8～9m周期来压1次;支架载荷从初次来压的35 MPa降低为27 MPa;工作面集中应力降低,煤壁片帮、巷道冒落事故减少。该方法不仅有效降低了初次来压的危害,且为其他开采工序带来正面影响。     

综采工作面煤壁片帮防治技术研究

曙光煤矿1228综采工作面回采期间需要耗费大量的人力、时间对片帮、漏顶以及支架咬架问题进行处理。为提高采面推进速度以及安全保障能力,在分析引起采面煤壁片帮原因基础上,提出使用化学注浆、优化采面生产参数措施治理煤壁片帮。现场应用后,采面片帮问题基本得以解决,回采速度由1.6 m/d提升至2.4 m/d,月可多回采煤炭3万t,取得了较好的片帮治理效果。