特厚煤层综放开采冲击地压防治技术与实践

基于华亭煤矿250102综放工作面冲击地压显现强烈、巷道返修难度大,开展了一系列技术研究和防治实践。分析表明,大采深、煤层具有冲击倾向性、坚硬厚层砂岩顶板、护巷煤柱留宽不合理是导致该工作面发生冲击地压的主要因素,并采用综合指数法判定该综放面冲击危险指数0.89,具有强冲击地压危险性。在早期预测的基础上,采用微震法对冲击危险区域进行监测。对具备冲击危险的区域,综合采用巷帮煤体卸压爆破、顶板深孔爆破、动压注水(8~13 MPa)与静压注水等卸压解危措施,削弱了冲击地压显现强度,有效降低了综放工作面冲击地压的发生。     

厚煤层综放开采技术的动压控制机理

鉴于冲击地压对深部厚煤层工作面安全高效生产具有严重的影响性,采用RFPA2D数值模拟软件研究综放工作面采场周围支承压力的分布规律,分析综放开采对于有冲击危险性厚煤层的动压控制机理。研究表明,对于具有冲击危险性的厚煤层采用综放开采是有利于冲击地压防治的[1],在采用放顶煤开采方法时形成的"高位结构"改变了支承压力在煤层上的分布形态,支承压力的范围明显扩大,从而达到对采场周围动压显现的控制目的。     

综放面过上分层终采线冲击地压危险性分析

综放工作面过上分层终采线时容易发生冲击地压现象,综放面接近上分层终采线时,前方煤体可看成是煤柱,可作为煤柱型,中击地压来分析,煤柱型冲击的主要影响因素有煤层的刚度和顶板岩层的刚度,具体反映在煤层的强度和冲击倾向性、顶板的来压和加速运动等。采用改变煤体物理力学性质的办法,可以防治煤柱型冲击地压的发生。东滩煤矿两个综放面过上分层终采线工作面的监测结果、治理效果说明了此冲击地压现象。     

综放开采是解决厚煤层开采难题的有效途径

我国厚煤层储量丰富，但是其赋存条件复杂，如何有效地解决我国厚煤层开采技术难题，一直是采矿专家们关注的问题。20多年来，在我国发展成熟的综合机械化放顶煤开采技术，以其技术先进、投资少、消耗少、效率高、安全性好的五大特点，将厚煤层的储量优势转化为经济优势，已成为我国厚煤层采煤方法改革和解决难采厚煤层技术难题的有效途径，取得了显的技术经济效果。介绍综放技术在解决我国不同矿区难采厚煤层的应用情况及其取得的技术效果。     

用综放开采有冲击危险的厚煤层

根据对高应力厚煤层工作面不同采煤方法的矿压观测和对比分析，论证综采放顶煤适应具有冲击地压危险倾向的厚煤层工作面的开采。     

深埋两硬综放开采冲击地压危险性分析与预测

通过研究采区的开采深度、煤层顶板性质、煤岩冲击倾向性、地质构造和煤层厚度变化等冲击地压影响因素,应用综合指数法预测冲击地压危险性,进一步分析了在采动影响下的冲击危险性,并划分了5个冲击危险性较大的区域。根据应力在线监测和微震系统的实时监测和分析,预测结果比较符合现场实际。     

坚硬顶板遗留煤层下综放工作面冲击地压发生机理

为研究坚硬顶板遗留煤层条件下综放工作面冲击地压发生机理,以宽沟煤矿坚硬顶板遗留煤层下I010203工作面易发生高能量事件的临空巷道为工程背景,通过理论分析、现场监测、数值模拟和工程验证相结合的方法,分析了B4、B2煤层开采过程中覆岩结构特征及演化过程,模拟了不同结构形态下煤岩体应力分布规律,并通过钻孔实测、微震监测和PASAT M探测多种方法进行了验证.研究表明:B4与B2煤层开采后,低位覆岩结构I以侧向悬臂的形式加载临空巷道,悬顶长度为18.5～37.5 m,造成临空巷道煤岩体形成应力升高区;随着开采范围增大,覆岩活动空间向上发展,微震事件向上聚集,采空空间逐渐增大,当B4与B2煤层采空区导通后,波及高位覆岩结构II,r2岩层运动下沉造成实体侧煤体应力升高区范围扩大、转移,应力集中系数再增大,最终r 2岩层破断失稳,结构I与结构II积聚的弹性能瞬间释放,动静载共同作用达到冲击地压发生的临界条件,造成临空巷道冲击显现.     

大倾角综放厚煤层上行开采可行性研究

针对三百子煤矿2~#、5~#大倾角煤层,指出了传统上行开采可行性判别方法的局限性及其原因。采用传统三带判别法与壳体结构模型相结合的方式,对5~#煤层开采后上覆2#煤层的完整性和连续性进行了研究,最后利用数值模拟得出大倾角煤层上覆岩层的运移规律并对该方法的正确性进行验证。     

特厚煤层综放开采防治自然发火

通过对T2191工作面发火情况进行综合分析，找到了造成煤层自然氧化的原因，并采取调整采区通风系统、充填冒高、阻化剂防火、喷浆堵漏风、灌浆、均压防灭火等综合治理措施，起到了很好的效果。     

冲击地压特厚煤层综采放顶煤开采工艺探讨

结合冲击地压特厚煤层综采放顶煤开采工艺技术实践,介绍了综采放顶煤取得的效果,同时,对所采取的防冲和防灭火措施进行了介绍,对具有冲击地压倾向性的义马煤田开采有一定的借鉴意义。     

塔山矿特厚煤层综放开采的实践及展望

塔山矿特厚煤层综放开采实践已完成5个工作面,通过在实践中不断摸索,基本解决了松软破碎大断面煤层巷道支护、端面破碎顶煤控制、工作面压架防治、支架适应性等几大难题.开采实践表明,塔山矿在特厚煤层采用综放开采技术是成功的.对塔山矿特厚煤层综放开采的未来发展进行了展望.     

较薄厚煤层综放开采顶煤岩运移破坏特征研究

采用FLAC3D数值模拟对较薄厚煤层综放开采顶煤岩力学特征进行了系统分析,得出了顶煤岩运移、破坏及应力分布规律.研究结果表明,综放面上部顶煤位移量明显大于工作面中下部,顶煤的"始动点"在工作面煤壁前方,工作面上位顶煤岩的始动位置超前于下位,垂直位移量随着与工作面距离的减小而逐步增加;在综放面前方,顶煤和上覆岩层在垂直方向始终处于压缩状态.而在工作面上方,顶煤开始出现离层现象;工作面支架所受载主要是顶煤和基本顶变形运动产生的变形压力,沿用中厚煤层综采工作面支架设计已不适用综放面.     

急-倾斜特厚易燃煤层综放开采技术研究

针对某矿急-倾斜特厚易燃煤层进行采煤方法的改革实践,有效控制了“支架-围岩”系统的随机不稳定性,保证了矿井安全高效的生产,解决了以防灭火、防治瓦斯及防尘为核心的安全保障技术难题。对于煤矿急-倾斜特厚易燃煤层的开采具有重要的现实意义。     

高瓦斯及煤与瓦斯突出危险煤层的综放开采探讨

厚煤层综采放顶煤开采技术不仅有利于实现厚煤层开采的高产、高效率、高效益。同时，实践中还发现在采取特种措施条件下，对缓解瓦斯灾害事故有明显效果。     

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。     

浅析同忻煤矿首采面巷道支护及综放开采技术

为了安全高效开采石炭二叠系特厚煤层,确定了回采巷道锚杆、锚索联合支护技术参数,选择了适合煤层特点的回采工艺和综放工作面支架,并采取了多种安全生产的技术措施,保证了同忻煤矿首采8101工作面的安全生产。     

塔山矿复杂特厚煤层综放首采面矿压规律

为了保证塔山矿复杂特厚煤层综放工作面安全开采,在塔山矿首采面大量现场实测及矿压控制实践的基础上,采用压力在线监测、微地震监测、工业电视钻孔监控煤岩运移规律等手段,研究了特厚松软煤层条件下综放开采的矿压规律,并对该矿首采工作面顶板实施了有效地控制.     

硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术研究

通过硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术的全面调研,确立不同开采条件的顶煤弱化工艺模式。结合现场工业性试验,验证架间爆破方案的可行性,指出存在的具体问题和今后发展方向。     

大同矿区特厚煤层综放采场矿压显现规律研究

为研究大同石炭系特厚煤层综放工作面矿压显现规律,通过对大同塔山矿石炭系特厚煤层综放工作面的支架阻力监测,以及采用微地震监测系统及地面钻孔电视对工作面顶板的运移规律进行观测,得出了特厚煤层综放开采过程中的顶板来压显现规律,同时,分析了推进速度、支架状况及地质构造对顶板控制的影响,基本掌握了回采工作面顶板矿压规律,为石炭系特厚煤层中综放开采的成功应用提供了科学依据.