浅埋深厚煤层综放开采顶板断裂力学模型

根据浅埋深特厚煤层综放开采采高大,采空区垮落矸石不充分,不能有效支撑老顶岩梁,造成老顶架后切落的特点,建立了老顶断裂力学模型,利用断裂力学理论推导了老顶的断裂步距和支架的合理工作阻力.结果表明,老顶的断裂步距不仅与老顶的岩性特征和上覆岩层的荷载有关,而且与支架的工作阻力和水平挤压力有关.对平朔安家岭地下矿综放开采支架合理工作阻力进行分析,理论结果和实测结果比较一致.     

冲击危险性厚煤层综放开采冲击地压发生机理

基于冲击地压对深部综放开采工作面安全高效生产的严重影响性,采用有限差分软件FLAC3D研究采煤方法(包括大采高开采)对冲击地压形成的不同影响作用,分析综放开采的合理采放比及综放工作面冲击地压发生的机理。研究表明对于冲击危险性特厚煤层采用综放开采是有利于冲击地压防治。支承压力集中程度仍然超过塑性区煤体强度极限和采空区以暂时稳定梁或者其它形式积聚了大量的弹性能量的瞬间释放是综放工作面冲击地压时有发生的原因。     

浅埋深回采工作面冲击地压发生机理及防治

通过分析新疆某矿一段时间内现场矿压显现情况并结合实测微震和工作面支架压力数据,获得了冲击地压发生机理：坚硬厚层顶板是冲击地压发生的主要力源,采煤工艺影响和支架支护质量低导致顶板压力转移到工作面煤壁上,形成了煤体应力集中和弹性能量积聚,推进速度过快加剧了煤体应力和能量积聚程度,在煤体自身强冲击倾向性作用下导致冲击地压发生。据此提出冲击地压防治原则：避免坚硬厚层顶板的压力转移到煤壁上形成应力集中。具体方法为及时切断坚硬顶板,对煤体进行卸压爆破,并提高工作面支架初撑力。现场实践表明,防治效果明显。     

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。     

综合防治措施在冲击地压孤岛综放面的应用

11302综放面为济宁二号煤矿十一采区深部开采的孤岛综放面,存在严重冲击地压倾向,被列为山东省省级冲击地压隐患工作面。该面断层多,地质条件复杂,两巷压力较大,鼓底鼓帮严重,同时受中间巷顶板破碎和层位的制约,给生产带来严重影响。通过优化设备配套,优化两巷超前支护,综合防治围岩压力和冲击地压,合理控制中巷层位和利用周期来压及时调整停采位置等多种措施的应用,有效防止了冲击地压的发生。     

浅埋深特厚煤层综放开采覆岩破坏规律研究

浅埋深特厚煤层综放开采有可能使采动裂隙导通地表,对地面及井下作业构成威胁。通过综放开采覆岩破坏高度的理论计算和计算机数值模拟,以国投哈密一矿7#煤层为典型案例,对浅埋深特厚煤层综放开采覆岩的移动破坏规律进行研究,为相似条件下特厚煤层综放开采的安全实施提供借鉴。     

浅埋深中硬厚煤层大采高综放开采实践

 放顶煤开采易受煤层埋深、硬度系数、节理裂隙发育程度、夹矸、顶底板条件等因素的制约和影响。柳塔矿12煤层属于浅埋深的侏罗纪煤层,节理裂隙不发育,硬度偏高,通过合理设备配套,优化回采工艺等措施成功解决了放顶煤开采回收率低及大块煤多的问题,该实践经验对于在浅埋深的中硬煤层中推广应用放顶煤开采技术,具有指导意义。     

浅埋深综放开采下地表沉陷实测规律研究

为揭示浅埋综放开采条件下地表沉陷规律和为工业广场建(构)筑物附近工作面安全开采提供依据,在阳湾沟煤矿6204工作面上方设置地表移动观测站进行观测研究。结果表明:浅埋综放开采条件下地表沉陷规律总体符合一般沉陷规律,但地表移动变形主要集中在采空区上方,且伴随永久裂缝;工作面推进过程中,地表移动和变形总体上是连续渐变的,但在地表下沉某个过程存在突变现象,下沉增加很快;地表移动活跃期下沉量集中,占全部下沉量的94%。     

放煤工艺对浅埋深综放工作面矿压显现影响分析

为了研究放煤工艺对浅埋深综放工作面矿压显现规律的影响,将酸刺沟6上105-2综放工作面在回采过程中不放煤时与放煤时的矿压显现进行对比,分别从周期来压步距、初撑力、末阻力、支架前后柱受力等方面分析了2个不同期间的矿压显现特征,得出了6上105-2浅埋深综放面不放煤与放煤期间矿压显现的区别,掌握了放煤工艺对浅埋深综放工作面的矿压显现规律的影响。     

综放工作面冲击地压综合防治技术探讨

冲击地压是煤矿开采过程中发生的以突然、急剧、猛烈破坏为特征的一种矿山动力现象。分析了冲击地压形成原因,通过对千秋煤矿21201工作面回采期间的预测预报,以及采取深孔卸压爆破、煤层交臂钻孔注水和大直径卸压钻孔的防治措施,冲击地压发生次数明显减少,有效地削弱了冲击地压产生的能量,保障了职工的人身安全。     

综采与综放工艺条件下采场矿压特征分析

基于相同顶板条件下,综采工艺与综放工艺的平均矿压显现特征差异,为给支架选型与顶板管理提供基础依据,以某矿217工作面为例,采用支架压力记录仪实时记录支架工作阻力,结合工作面矿压显现进行顶板来压特征分析。通过分析放煤阶段和不放煤阶段的支架阻力变化,研究综采与综放工艺的顶板来压特征之差异。研究结果表明：与综采工艺相比,综放工艺支架阻力显著增加,动载系数1.30～1.41,顶板来压强烈,基本顶周期来压步距从平均22 m减小到平均11 m,明显减小。在倾斜方向上,中部基本顶来压最强烈,其次是下部、上部,工作面周期来压较强烈。     

倾斜厚煤层综放工作面端头矿压特征分析

 倾斜煤层综放开采,采煤工作面的矿山压力显现受到煤（岩）层倾角的影响。较长工作面的顶板往往呈纵向O-X型破断,顶板来压在工作面方向出现不同步特征,两端头的顶板先破坏。通过对3301工作面两端头位置的矿压现场在线监测,结合工作面矿压显现进行顶板来压特征分析,得出了该工作面顶板运动变化规律、周期来压步距及两端头矿压变化规律。同时分析了液压支架的工作状态,检验了工作面的支护质量,为提高顶板管理水平及后续生产提供指导。     

浅埋深综放工作面矿压规律及支架工作阻力确定

针对浅埋深综放工作面矿压显现剧烈、安全阀开启频繁的问题,对平朔井工三矿39107浅埋深综放工作面支架工作状况进行分析研究.采用矿压监测系统现场实测液压支架工作阻力,得到工作面基本顶初次来压步距为33.7 m,平均周期来压步距20.7 m,周期来压期间液压支架循环末阻力平均为9 700 kN,安全阀开启率平均为3.7％,工作面液压支架初撑力水平整体较低,分析表明液压支架存在3种不合理工作状态:安全阀调定压力不合理,前后立柱受力不均衡,部分支架串液.结合现场实测数据进行理论计算,得出39107工作面支架合理工作阻力应不低于12 000 kN.     

王家山煤矿急倾斜煤层综放设备选型及回采工艺

为了确定急倾斜煤层走向长壁综放开采"三机"(液压支架、采煤机和刮板输送机)配套选型及安全可靠的回采工艺,针对王家山煤矿急倾斜煤层赋存条件及开采技术特点,采用三维数值模拟,分析了采场围岩与支架受力过程,顶板及顶煤破坏变形特征,结合工作面设备防倒防滑需要,初步确定"三机"选型。通过现场实践,确定了ZF4800/16/30型2柱支撑掩护式支架为主体的"三机"配套,总结出了由上向下割煤、由下向上推刮板输送机并移架、由下向上放顶煤的回采工艺。     

不连沟煤矿巨厚煤层综放开采覆岩运移规律研究

 为了研究在内蒙古地区比浅埋煤层埋藏更深煤层在开采过程中的覆岩运移特征,以内蒙古不连沟煤矿F6201综放面为工程背景,运用理论分析和现场观测相结合的手段,对其矿压显现与覆岩运移规律进行了研究。研究表明：F6201工作面亚关键层(基本顶)属台阶岩梁结构,呈现滑落失稳形式;主关键层垮落滞后于基本顶破断,同样以滑落失稳形式出现。由于主关键层与亚关键层破断的不同步性,导致工作面来压步距出现大小间隔现象。     

近距离大倾角综放工作面矿压规律及成因探析

通过对近距离大倾角综放工作面矿压实测数据的分析,获得工作面矿压显现的规律:工作面中部来压步距较小,来压强度较低,并进一步探析了内在的形成原因。由近距离大倾角工作面开采相互影响得知工作面中部和两端呈现两种不同的覆岩结构模型,中部主要承受静载荷的作用,两端承受动载荷的作用。     

大采高综放割煤高度合理确定及放煤工艺研究

为提高塔山矿石炭系特厚煤层顶煤采出率,运用数值分析、相似模拟分析、实测统计分析以及工业性试验等方法,研究了大采高综放开采工艺中最为关键的机采高度及放煤工艺问题。研究及实践结果表明,在塔山矿8105工作面的地质开采条件下,合理机采高度为4.0～4.3 m,合理放煤步距为一刀一放0.8 m,合理放煤方式为多轮间隔顺序多口放煤。     

布尔台煤矿大采高开采转综放开采实践研究

布尔台煤矿42101-1和42102-2大采高综采工作面回采过程中出现了严重的冒顶、片帮等强烈矿压显现,工作面难以安全高效回采。为此,对该矿4-2煤层新回采工作面选用综放开采工艺的可行性进行研究。采用多因素模糊综合评判方法,评判了采深与单轴抗压强度比值、夹矸强度、采放比、煤层节理裂隙间距、夹矸厚度、直接顶岩性和基本顶岩性的冒放性隶属度,得到4-2煤层冒放性综合隶属度为0.82～0.85,煤层具有良好的冒放性。结合工作面顶板结构参数和大采高综采工作面实测矿压参数,可预计4-2煤层综放支架支护强度为1.36～1.39 MPa。综放工作面实际回采表明:工作面矿压显现正常,单产达到52.4～63.1万t,工作面实现了高产高效回采。     

浅埋长壁综采工作面矿压控制技术与实践

针对印度巴兰布煤矿P1首采工作面浅埋深、长壁和坚硬上覆岩层的开采特点,通过采场矿压特征分析和UDEC数值模拟计算,针对P1工作面提出了地面爆破方法的矿压控制技术。试验结果表明:P1工作面的顶板岩层属于难冒顶板,采用地面爆破措施可以有效地提高顶板的冒放性,并通过结合相配套的技术管理手段,取得了良好的矿压控制效果。