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。     

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。     

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。     

千米深井冲击地压发生可能性指数诊断法评价

古城煤矿3206综放工作面平均采深1190m,煤层和顶板均具有强冲击倾向性。现通过指数诊断法对该工作面的冲击地压发生的可能性进行研究,经计算该工作面冲击地压发生的可能性指数U=0.97,可判断出该面具备了发生冲击地压的应力条件,具有发生冲击地压的危险。     

华亭矿区冲击地压危险性受开采强度影响分析

为了科学评价华亭矿区冲击地压危险性,结合矿区内砚北煤矿等矿井冲击地压实际显现情况,分析了冲击地压显现与工作面开采强度之间的关系,提出将开采强度引入冲击地压危险性评价的影响因素,并将开采强度归纳为回采工作面推进速度、回采工作面相邻两日推进度变化大小、放顶煤工作面放高与采高之比等3个具体的评价指标,对华亭矿区冲击地压危险性评价及冲击危险性预测都有较强的指导意义。     

深厚表土薄基岩综放工作面地表沉陷与冲击地压联动效应研究

结合新巨龙矿井深厚表土薄基岩综放工作面冲击地压防治问题,开展深厚表土层地表沉陷与冲击地压联动效应的实测研究。研究表明:深厚表土薄基岩首采综放工作面地表沉陷启动距约为114 m,仅为采深的1/7,远小于一般采场的启动距(1/4~1/2)倍采深。当地表进入充分采动阶段后,地表沉降速度与冲击地压存在明显的联动效应:地表沉降速度开始迅速增加时,工作面动压显现强烈;地表沉降速度迅速增加一般超前工作面动压显现。综合分析微震和地表沉陷数据,验证了岩层运动、地表沉陷与冲击地压发生具有一定相关性,可作为冲击地压预警的辅助参考。     

防治冲击地压技术在矿井生产中的应用

介绍了阜矿集团五龙矿综放工作面在集中应力区应用防治冲击地压技术，在施工和回采期间防治采面冲击地压危害的经验和教训。     

综放工作面冲击危险性评价及防治措施

巨厚砾岩层下特厚煤层综放开采可能诱发综放面或回采巷道冲击地压。基于耿村煤矿13200综放面地质采矿条件,采用综合指数法对综放面冲击危险性进行评价,得出13200综放面地质因素和开采技术因素对冲击地压危险的影响指数分别为0.57、0.62,综合判断冲击危险性综合指数为0.62,13200综放面冲击地压类型属于中等冲击等级。提出联合卸压手段,并通过微震监测进行现场验证。     

综放工作面冲击地压防治技术浅析

姚桥煤矿7008综放工作面由于受开采深度及材料道三角煤柱区应力集中的影响,为防止煤壁薄弱环节突然垮落造成冲击地压事故,提出了矿压观测及冲击地压防治技术。论述了该工作面及两道矿压观测的内容方法以及工作面冲击地压防治所采用的一系列关键技术,为类似综放工作面冲击地压防治提供了经验。     

深部冲击地压煤层开采新技术

山东新汶矿业集团华丰煤矿利用“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”,使深部冲击地压条件下的煤层得以安全开采。华丰煤矿采深已超过1 0 0 0 m,冲击地压成为影响矿井安全生产的主要因素之一,而“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”使冲击地压对矿井的生产影响降到最低。该技术采用国际先进的岩石破坏过程数值分析软件,对深部开采、放顶煤开采与冲击地压的关系进行数值研究利用。在支护方式上,采用在放顶煤浅处支设连续顺托梁的措施,有效控制了顶煤失稳现象,采场支承压力的影响范围明显增大、峰值应力明显降低,改变了煤体的应力状…     

综放采场走向压力分布规律及终采线位置确定

为合理确定综放采场工作面终采线的位置,以谢桥煤矿C_(13-1)煤一综放工作面为研究背景,采用相似材料模拟试验和现场测试,从煤层顶板运动、巷道煤层受力和位移、巷道深部位移、轨道上山支架受力、巷道支架受力和变形、工作面周期来压等方面,全面分析了综放采场走向围岩压力分布规律。结果表明,围岩压力峰值位置平均值为14．4m,超前影响距离平均值为66．8 m,在工作面前方平均29．2 m处,围岩矿压显现由缓和趋向剧烈,并将终采线位置确定在离轨道上山30 m处,比预先按传统设计的50 m缩短了20 m留设煤柱,经济效益十分显著。     

采高对工作面及围岩应力壳的力学特征影响

以谢桥矿1151(3)综放工作面工程地质和开采技术条件为背景，应用实验室相似材料模拟和计算机数值模拟（FLAC3D），对不同煤层厚度采场围岩应力分布规律进行系统的分析和研究，获得了采场围岩宏观应力壳力学特点和变化规律，即随开采煤厚的增大，应力壳的几何高度增加，壳基应力降低，分布范围增大且离工作面煤壁越远；揭示了煤层厚度对该力学特征的影响和综放与综采工作面及围岩宏观应力壳力学特征的差异，也正是综放工作面矿压显现不同于综采工作面的根本所在. 表明合理调整开采厚度和采场结构可改善采场围岩宏观应力壳的动态平衡，对保护工作面、减小矿山压力影响和显现有积极作用.     

平顶山矿区煤与瓦斯突出的预测及防治

针对平顶山矿区瓦斯赋存的地质条件,论述了地质构造对煤层瓦斯赋存的控制,提出了煤与瓦斯突出的预测及防治措施,即采用掘进工作面防突级管理措施和回采工作面防突措施,根据平顶山矿区的实际情况,对常规的预测方法进行了改进,改进后的措施用于平煤八矿己15－13190等综采工作面,效果良好。     

综放沿空留巷围岩控制技术分析

针对常村矿S2-6综放工作面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了S2-6综放工作面沿空留巷的技术措施。在实测资料基础上，分析了综放沿空留巷围岩控制效果，得出的结论对综放沿空留巷推广应用具有指导意义。     

16201-1综采放顶煤工作面防治煤与瓦斯(CO2)突出危险研究

窑街煤电公司一号井六采区16201-1工作面布置在突出煤层区域内,设计工作面采用综采放顶煤采煤方法,在采取一系列防治煤与瓦斯(CO2)突出措施后,排除了煤与瓦斯(CO2)突出危险,在掘进及回采过程中没有发生突出现象,证明了对该工作面采取的防治煤与瓦斯(CO2)突出措施及措施效果检验排除煤与瓦斯(CO2)突出危险的结论是可靠的,对今后突出煤层综采放顶煤工作面防治煤与瓦斯(CO2)突出危险研究将有一定的借鉴意义。     

双突薄煤层复杂地质条件下综采面快速安装

介绍了糯东煤矿通过改变综采工作面安装工艺、预抽19#煤瓦斯和打穿层钻孔抽取17#煤瓦斯等方法,在有效解决防止瓦斯突出的前提下,采用采煤机在原有切眼断面基础上实行边扩边安装的新型综采面安装工艺,实现了双突矿井薄煤层复杂地质条件下21901综采工作面的快速安装。     

我国煤矿岩石与CO2突出机制探讨

煤矿岩石与CO_2突出危害严重,但发生频度较煤与瓦斯突出低,导致多年来对岩石与CO_2突出机制研究一直不够系统深入。为解决这一问题,在前人研究成果的基础上,分析了我国发生岩石与CO_2突出矿区含煤地层的CO_2成因,总结了岩石与CO_2突出规律和特征,建立了岩石与CO_2突出物理模型,剖析了岩石与CO_2突出过程、力学环境和能量条件。结果表明:参与突出的CO_2均为无机成因型,与岩浆岩活动和煤田自燃热解有关;岩石与CO_2突出是地应力、承压气体、突出岩体力学性质等因素综合作用的结果,由于参与突出的气体富集受气源控制,岩石与CO_2突出危险区域呈点状或条带状分布;基于煤与瓦斯突出关键结构体致灾理论建立的岩石与CO_2突出关键结构体模型与突出现场环境吻合,突出砂岩命名为结构1,对突出砂岩起支撑包裹作用的岩体分别命名为结构2、结构3和结构4;岩石与CO_2突出过程经历了准备、启动、发展、终止4个阶段,突出准备阶段包括形成关键结构体直到突出激发完成,突出启动阶段是一个瞬态过程,突出启动与结构1的能量大小有关,只有当结构1积蓄的能量大于突出所需能量,即能量判据Ce≥1时才能成功启动;利用关键结构模型和能量判据能够揭示典型岩石与CO_2突出事故的启动机制,为岩石与CO_2突出防治提供了依据。     

综放技术在抚顺老虎台矿特厚煤层中的应用

近几年来,在复杂地质构造、高瓦斯、煤与瓦斯突出和强冲击地压的抚顺老虎台矿特厚煤层中,成功地实施综放开采技术,并做到了合理确定分层开采工作面参数和采放高度,解决了顶煤悬顶和大块问题,同时在瓦斯治理、防突、采区防灭火、综合防尘等技术方面有很大突破,且获得成功。     

高瓦斯突出煤层综放工作面瓦斯抽放技术

在分析高瓦斯突出煤层综放工作面瓦斯超限原因的基础上，介绍了瓦斯抽放技术及使用效果，为今后综放工作面回采瓦斯综合治理提供了技术依据和实践参考。