浅埋煤层大采高工作面覆岩结构分析及支护设计

针对东圪堵煤矿浅埋深、薄基岩大采高工作面现状,利用3DEC数值模拟软件对该矿上覆岩层结构进行了模拟分析,并对工作面支护进行了合理设计.结果表明:东圪堵煤矿大采高工作面开采过程中,在采高4.0 m、基岩厚度30 m以上时,上覆岩层可形成稳定的承压结构,对工作面开采是有利的;工作面液压支架工作阻力7 400 kN以上时,可以有效控制顶板;大采高工作面支架选型合理,开采过程中顶板未出现台阶下沉现象,基本顶来压时顶板未出现压死支架现象.     

布尔台矿区42102工作面大采高改综放开采矿压显现分析

针对布尔台矿区原42102大采高综采工作面矿压显现强烈,煤壁片帮深度大,工作面液压支架前漏矸、漏顶严重等问题,采用FLAC3D数值模拟方法,对比分析了42102工作面在综放开采和大采高综采两种开采模式下的矿压显现规律,结果表明:综放开采可以有效降低煤壁片帮,并且采高越小,煤壁片帮值越小,采高3.5 m综放开采的煤壁片帮量仅为采高5 m大采高综采的65%左右,且顶板下沉量仅为综采的20%~30%。在42102工作面改为综放开采后,经现场实测:综放工作面煤壁片帮程度较大采高综采减小了50%,未出现漏矸、漏顶和冒顶现象,工作面支架工作状态良好,控顶效果良好。     

大倾角大采高综采工作面液压支架稳定性技术研究

本文以大采高液压支架稳定性研究为切入点,对大采高支架的选型及适应性进行分析,提出了大倾角、大采高工作面液压支架稳定性研究技术,有效解决了工作面煤壁片帮、架前冒顶、工作面设备防倒、防滑及过断层等技术难题,确保了大倾角大采高综采面的安全开采。     

工作面跨巷道开采的安全岩柱厚度与加强支护技术

为保障大采高工作面跨石门巷道开采过程中的生产安全,通过理论分析建立了大采高工作面跨巷道开采的力学模型,并定义了工作面与石门巷道之间的安全岩柱厚度;根据分析结果设计了石门巷道的支护方式和工作面跨巷道开采的进度安排,同时对开采过程进行了矿山压力监测。研究结果表明：合理的安全岩柱厚度由工作面底板破坏深度、石门巷道顶板破坏高度和承载岩柱厚度3部分组成,石门巷道的分区段加固方式可以最大限度地节约支护成本,大采高工作面跨巷道开采过程中的支架工作阻力没有发生异常变化,表明石门巷道加固达到了预期效果,实现了大采高工作面跨石门巷道的安全开采。     

大采高综采工作面液压支架适应性分析

察哈素煤矿31301工作面为首采面,缺乏煤层矿压资料,在支架选型过程中基本采用经验法,为验证31301工作面支架适应性,同时为后续同煤层开采工作面支架选型提供可靠依据,根据31301大采高综采工作面开采条件,在工作面选取的支架安装矿用数字压力计,连续记录工作面开采过程中液压支架的初撑力和工作阻力,同时使用坡度仪测量支架仰俯角;通过实测数据分析液压支架的初撑力和循环末阻力大小的分布频率以及支架工作特性,并采用采高容重法、实测统计法和传递岩梁理论计算工作面支架合理工作阻力,最终结合理论分析得出工作面液压支架支护参数合理,具有良好的适应性。     

古城煤矿大采高综采工作面设备选型配套研究

通过对潞安矿区古城煤矿N1303首采工作面资源赋存条件调查、煤岩力学参数及相似模拟实验、数值计算,确定了N1303首采工作面的合理开采技术参数,以及工作面采煤机、支架和刮板输送机等设备的性能参数和选型配套,并对大采高工作面在开采过程中煤壁片帮、冒顶严重,支架围岩系统稳定性控制难度较大等实际问题,提出了相应措施。     

三软大倾角厚煤层大采高综采面覆岩破坏特征研究

针对大倾角三软厚煤层大采高工作面顶板管理难、开采难度大、覆岩变形破坏复杂、支架失稳等问题,以阳泉一矿大采高工作面为工程背景,分析了开采覆岩破坏冒落带呈现"弧形"特征形态,通过相似模拟实验揭示了大倾角三软厚煤层大采高开采过程中上覆岩层破断过程及结构特征。结果表明覆岩破坏及运移特征具有不对称性、不均衡性,最大垮落在工作面上部,采空区充填不均匀,顶板水平、垂直和倾斜位将其有相似的变化规律,基本呈现先增大后减小的变化趋势,且随着距离煤层越远,位移量显著变小,同时建议在开采过程中加强工作面上部顶板、支架管理。研究结果为三软大倾角厚煤层大采高矿山安全生产提供理论指导依据,同时也为同类型矿井提供借鉴。     

补连塔煤矿综采工作面过空巷泵送充填式支柱应用研究

大采高综采工作面过空巷期间空巷内存在的冒顶、透水、压死支架等安全隐患严重影响着煤炭的高效安全开采。泵送充填式支柱相比于木垛有压缩量小、根据工作面具体的地质及开采条件可灵活选择支柱材料和布置方式的优点,并且泵送支柱施工工艺简单,残余强度高,易于采煤机切割。以补连塔煤矿22310综采工作面为例,针对工作面来压强度大、范围大,底鼓严重,顶板维护困难等问题,提出采用泵送充填式支柱支护方式对空巷顶板进行支护。现场实测空巷两帮移近量小于100mm,顶底板移近量小于200mm。推采过程中工作面支架工作阻力变化小,顶板基本无破坏。     

上湾煤矿8.8 m综采工作面煤壁稳定性分析

随着大采高开采技术、综采设备研发制造水平的不断提高,综采工作面开采高度不断突破,向8 m及以上超大采高发展。大采高开采技术实现了采煤工作面高产高效,提高了煤炭回采率,但是随着开采高度的不断增加,煤壁片帮问题愈发凸显,大采高综采工作面煤壁稳定性已严重制约煤矿安全高效生产。针对上湾煤矿8.8 m工作面开采后的煤壁片帮情况,采用煤壁稳定性分析软件及FLAC^3D软件对影响工作面煤壁稳定性因素进行类比分析、理论分析及数值模拟分析,得出该工作面煤壁较为稳定,但仍需在合理选择支架支护强度的前提下,尽量保证液压支架护帮范围达到5 m,以适应8.8 m超大采高工作面的护壁要求。     

补连塔煤矿综采工作面过空巷泵送充填式支柱应用研究

大采高综采工作面过空巷期间空巷内存在的冒顶、透水、压死支架等安全隐患严重影响着煤炭的高效安全开采。泵送充填式支柱相比于木垛有压缩量小、根据工作面具体的地质及开采条件可灵活选择支柱材料和布置方式的优点,并且泵送支柱施工工艺简单,残余强度高,易于采煤机切割。以补连塔煤矿22310综采工作面为例,针对工作面来压强度大、范围大,底鼓严重,顶板维护困难等问题,提出采用泵送充填式支柱支护方式对空巷顶板进行支护。现场实测空巷两帮移近量小于100mm,顶底板移近量小于200mm。推采过程中工作面支架工作阻力变化小,顶板基本无破坏。