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。     

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。     

大佛寺矿厚煤层综放工作面矿压显现规律现场监测分析

采用顶底板移近量观测、活柱下缩量观测、支柱载荷量观测等手段对大佛寺矿厚煤层综采放顶煤40110工作面的矿山压力规律进行了现场监测分析。结果表明,40110工作面初次来压步距为91.8 m,周期来压步距平均为55.5 m,来压时最大动载荷系数达到1.58,整个工作面液压支架活柱平均下缩量为6.98 mm。     

中厚煤层软弱顶底板综采面矿压显现规律实测

以屯兰煤矿12510工作面为研究对象,实测分析了中厚煤层软弱顶底板综采工作面矿压显现规律。研究结果表明,12510工作面支架来压期间出现轻微偏载现象,工作面工作阻力一般为30～40 MPa,能够满足现场支护需求;工作面初次来压步距约为45～50 m,周期来压步距9.6～13.6 m,动载系数1.3～1.6,来压期间顶板管理难度中等;支承压力影响范围为煤壁前方20 m,剧烈影响在煤壁前方3～6 m处,超前支护距离应不低于20 m。     

8.5 m大采高工作面矿压显现规律相似模拟研究

为了确定特厚煤层覆岩的矿压规律和支架工作阻力变化,根据煤层所处地质条件,基于相似三定理,在实验室采用平面相似模拟的方法,研究了浅埋特厚煤层大采高综采条件下的工作面上覆岩层破断、来压步距和支架阻力及周期来压规律。结果表明:当正常割煤时,直接顶初次垮落步距为23m,基本顶初次垮落步距为38 m,周期垮落步距为17 m;当工作面矿压显现强烈时,支架最大工作阻力为24 000 kN左右,覆岩垮落会形成宽度12～20 m岩柱;支架最大阻力出现在关键层失稳时,最大来压出现在第4、5次周期来压期间,同时工作面的停滞导致支架阻力明显增加。研究为特厚煤层工作面支护工艺技术水平的提高提供了技术参考。     

大倾角厚煤层综采工作面覆岩移动与矿压显现规律研究

以南山煤矿小沟分矿B8煤层综采工作面为研究对象,采用相似材料模拟试验及现场观测的方法,对大倾角厚煤层综采工作面的覆岩移动与矿压显现规律进行研究,结果表明:采场基本顶中会形成"厂"形移动拱结构,其随煤层的开采逐渐向上覆岩层扩展,直至地表;周期来压表现出工作面中下部来压周期长、来压步距大,而上部来压周期偏短、来压步距偏小的特征,工作面初次来压步距约为40.0 m,周期来压步距为8.3~20.7 m;垮落带高度为41.0 m,断裂带高度为69.0 m,弯曲下沉带高度为46.0m。     

厚煤层综放工作面矿压显现规律分析

结合某矿4210工作面的生产实践,通过现场矿压观测,分析了开采时工作面的矿压显现规律。结果表明:巷道围岩变形中两帮的变形量比顶底板的变形量大;锚杆(索)能够满足工作面前方的支护要求,起到了较好的支护作用;老顶初次来压步距机头最长,机尾最短,初次来压步距36～47 m,平均43. 11 m;周期来压步距为23. 56～26. 00 m,平均24. 89 m。     

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。     

大佛寺煤矿综放工作面矿压显现规律研究

以大佛寺煤矿40110综放工作面为研究背景,通过理论分析、数值模拟等方法,研究厚煤层综放工作面矿压显现规律。研究结果表明,回采工作面推进到一定距离时,巷道应力降低,当工作面推进至84 m时,基本顶发生破断。由此推断,40110工作面初次来压步距约在80~90 m之间,周期来压步距为56~64 m。     

大采高综采工作面矿压显现规律研究

为研究大采高综采工作面的矿压显现规律,以山西某矿3301大采高综采工作面为研究背景,对该工作面的周期来压步距与初次来压步距进行数值模拟和现场实测,结果表明:运用数值模拟和现场实测得出的该工作面的初次来压步距约为45 m,周期来压步距约为23 m,周期来压步距约为初次来压步距的1/2,数值模拟计算结果与现场实测结果一致,数值模拟计算方法可有效应用于大采高综采工作面周期来压步距与初次来压步距的计算中。     

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。     

1303(上)综采面矿压显现特征实测分析

以胡底煤矿1303(上)综采面为工程实例,现场实测工作面支架工作阻力及煤壁前方支承压力等;观测结果表明,综采面支架来压较为同步,基本顶的初次来压步距为22.5～28.8 m,周期来压步距为6.2～14.4 m;工作面动载系数:下部平均为2.18,中部平均为1.85,上部平均为1.71;超前支承压力范围在4～73 m,峰值范围在9～31 m,最大应力值为7.1～9.99 MPa;应力集中系数为1.62～2.3,平均为1.94;可为类似条件工作面开采提供一定的经验借鉴.     

分层开采下分层综采工作面矿压特征

通过矿压实测数据分析,揭示了下分层综采工作面的矿压显现规律,并对工作面支架适应性进行了探讨.研究表明:基本顶岩层在上分层回采时已经断裂和破坏,下分层基本顶来压步距相对较小,基本顶初次来压步距20.9m,周期来压步距平均11.3m;工作面支架来压动载系数在1.19～1.24之间,平均1.22.工作面支架平均初撑力利用率仅有64.0%,初撑力偏低,有待提高;平均循环末阻力为额定工作阻力的74.6%,平均最大循环末阻力为额定工作阻力的97.1%,基本满足顶板控制要求.     

某矿采空区下近距离特厚煤层综放工作面矿压显现规律研究

为了研究采空区下近距离特厚煤层综放开采矿压显现规律,以中煤塔山矿30501工作面为研究背景,采用现场实测的手段,对工作面推进过程中初采和回采期间基本顶周期来压步距、来压动载系数、支架初撑力、支架工作阻力进行分析。结果表明,工作面初采期间,初次来压步距呈现中下部较小、上部较大的特点,周期来压步距特点与初次来压大致相同,工作面上部略大;初次来压动载系数平均为1. 19,周期来压动载系数平均为1. 22;工作面正常回采期间,周期来压步距为6～44. 6 m,平均为17. 8 m,周期来压期间,矿压显现不强烈。矿压观测结果验证了工作支架选型合理,支架能够满足综放开采工作面顶板控制要求。     

顶底板双软型薄煤层工作面矿压显现规律分析

针对顶底板双软型薄煤层综采过程中围岩控制难度大的问题,建立了顶底板双软型薄煤层围岩变形力学模型,并结合现场实际条件,采用FLAC3D数值模拟分析顶底板双软型薄煤层开采过程中围岩塑性区、围岩垂直应力、煤壁前方支承压力的变化规律,得出薄煤层综采时的围岩破坏机理。赵官煤矿1705E工作面实测矿压结果表明:直接顶初次垮落步距为18.2 m;基本顶初次垮落步距为37.8 m,周期来压步距平均为16.0 m;煤壁支承压力在煤壁前方13 m左右明显增大,影响范围为0~25 m;巷道两帮最大移近量为300 mm;巷道顶、底板最大变形量分别为900、500 mm,围岩变形实测数据与数值模拟结果相吻合。     

高精度支架工作阻力监测系统在寺河矿的应用

基于钢弦测试原理的高精度支架工作阻力监测系统监测寺河矿6.2m大采高综采面液压支架的工作阻力,分析得出工作面直接顶来压步距为16.5m,动载系数为1.22;基本顶初次来压步距平均为36.8m,动载系数为1.60;基本顶周期来压步距平均为26.4m,动载系数为1.51,支架合理工作阻力为8870kN,在工作面没有特殊构造的条件下,ZY9400/2.5/6.2支架能够满足顶板来压的要求;所采用的监测方法可为类似工作面的矿压观测工作提供借鉴。     

综采工作面回撤巷道留设与支护技术研究

基于霍宝干河煤矿2-118C综采工作面开采技术情况,经现场实测显示,2-118C工作面回采期间平均来压步距17. 9 m,顶板破碎区来压步距平均15 m,顶板完整区域来压步距平均20 m,工作面来压步距变化较大,设计工作面回采至距停采线250 m左右时采用提前掘出回撤巷道的方式进行布置;设计回撤巷道断面尺寸(长×宽×高)为110 m×4. 2 m×4. 0 m,并采用锚杆(索)、金属网联合支护,现场监测表明,回撤巷道围岩变形量小,顶底板移近量约为112. 4 mm,两帮移近量约为109. 6 mm,符合工作面回撤要求。     

极近距离煤层下分层开采矿压显现规律

通过综采工作面支架受力、巷道围岩变形、钻孔应力、锚杆工作阻力及顺槽单体液压支柱受力5方面综合观测,对鲁西煤矿3下煤层覆岩运动规律进行了研究。研究结果表明:直接顶下分层初次垮落步距平均15.6 m,直接顶上分层初次跨落步距26.1 m,老顶初次来压步距31.8 m和老顶周期来压步距在10～13 m之间;ZY4800/18/38型掩护式液压支架工作阻力的平均值是27.2 MPa是支架额定工作阻力的86.4%,对工作面顶底板支护的适应性较好;通过分析轨道顺槽和胶带顺槽支承压力分布特征,得出轨道顺槽的超前支承压力影响范围为24.6 m,胶带顺槽的超前支承压力影响范围为31.135 m。     

厚泥岩顶板沿空工作面来压步距分析

根据阳煤集团平定裕泰煤业有限公司15103综采工作面支架压力监测数据,结合泥岩顶板垮落规律和沿空工作面特点,建立工作面初次来压与周期来压计算方法,并运用现场观测与理论分析手段,对沿空煤柱工作面顶板来压步距进行探讨,研究发现:工作面回采至24m时顶板开始初次来压,回采至30.5m时初次来压结束,初次来压步距为24m;所划分的10个工作面测点所得周期来压步距平均值约为15.13m,得出工作面目前的周期来压步距约为15.13m。     

坚硬顶板条件下综采工作面来压步距的确定

采用数值模拟和物理模拟的手段,分析了莒山煤矿坚硬顶板综采工作面来压步距。研究表明,数值计算结果和物理模拟结果相一致,并得出该工作面老顶初次来压步距为66.4 m,周期来压步距为31.2 m,垮落角度为63°,且周期来压步距约为初次来压步距的一半,其结果和现场观测较吻合,并给出了顶板放顶预爆长度。研究结果为该工作面的正常生产提供了技术指导。