特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布研究

为解决塔山矿区段煤柱造成资源浪费严重、巷道矿压显现强烈等问题,采用相似模拟的方法对特厚煤层综放工作面回采后侧向支承压力分布特征进行研究,为塔山矿沿空掘巷煤柱留宽度优化设计提供理论依据。结果表明:塔山矿8206工作面煤体侧向支承压力影响范围为60~70 m,其应力降低区范围为11 m,应力峰值为41 MPa,位于煤壁内30 m处,应力集中系数为3.3;侧向支承压力影响范围为60~70 m。相似模拟结果与极限平衡理论计算结果、现场微震监测结果一致,从而得出当煤柱宽度小于6 m时巷道处在应力降低区内,即区间煤柱宽度为6 m。     

特厚煤层综放工作面端部结构及侧向支承压力演化机理

为揭示特厚煤层综放工作面侧向支承压力演化机理,以塔山矿8206工作面为工程背景,通过相似材料试验、数值模拟及理论力学分析,建立采空区端部覆岩运动模型,对采空区稳定前后端部结构特征及侧向支承压力演化规律进行研究。结果表明：采空区稳定前低位关键层以悬臂梁结构存在,高位关键层形成砌体梁结构,侧向支承压力峰值达41.6 MPa,影响范围68 m;采空区稳定后,低位关键层悬臂梁结构破断,实体煤侧断裂贯通形成三角形滑移区,侧向支承压力峰值降低至32.09 MPa,但影响范围增加至99 m;悬臂梁破断后块体的稳定性主要取决于破断块体的高长比、破断角以及摩擦面之间的摩擦因数;三角形滑移区破断稳定后部分载荷转移至采空区是侧向支承压力降低的根本原因,但受稳定前高侧向支承压力的影响,煤体塑性区范围扩大,致使稳定后侧向支承压力影响范围增大。     

特厚煤层综放工作面采动应力演化规律研究

为了研究特厚煤层综放开采的矿压显现规律,采用数值模拟方法对工作面开采过程进行模拟。结果表明:工作面推进至见方位置,超前支承压力升高;当工作面推进距离大于500m后,工作面后方120~260m范围应力集中明显,应力最大达到25~26MPa。顶板弹性势能释放引起的冲击、岩层运动形成的垂直方向的压力及侧向的挤压力影响控制着沿空巷道的矿压显现,开采过程中应对重点区域进行防护。     

缓斜特厚煤层综放工作面两侧煤体的位移规律

本文以现场实测为基础,系统分析了缓斜特厚煤层放顶煤综采工作面两侧煤体的位移活动规律及其影响因素,其结论对于在缓斜特厚煤层放顶煤综采工作面实行沿空掘巷的无煤柱开采、减少煤炭损失、提高采区回采率等方面具有重大的指导作用。     

综放工作面侧向应力变化监测

对天池煤矿103综放工作面回采过程中的侧向应力进行了监测,研究了103瓦斯尾巷小煤柱不同位置随工作面回采时的应力变化规律,找出了次生应力变化的特点和规律。     

复杂特厚煤层综放工作面煤柱应力分布规律研究

为了掌握塔山煤矿3-5号煤层综放面煤柱应力分布及巷道变形规律,在深入调研目前煤柱压力显现情况的基础上,通过在2个综采放顶煤工作面回风巷布置应力观测区,在测区内安装GYW25型钻孔应力传感器和KJ216-F2本安型监测分站,动态监测煤柱内应力变化,同时进行了巷道围岩变形观测。观测分析结果表明:在8208工作面回采期间,煤柱应力波动较大,峰值位置位于距8210工作面一侧25 m,距8208工作面一侧13 m附近;在留设38 m区段煤柱的情况下,8208工作面前方100 m范围内回风巷顶底板累计移近量达到1 000~1 400 mm,两帮达到600~1 000 mm;在回采与掘巷相向施工条件下,38 m煤柱是安全的、合理的;从8210工作面回风巷煤柱应力峰值位置分析,可以将煤柱减小到30~35 m。     

综放工作面煤体裂隙演化规律研究

运用分形理论，通过现场观测，揭示了综放工作面在支承压力作用下煤体的压裂规律硬煤裂隙演化经历两次加密和两次扩展过程，中硬煤、软煤经历一次加密和扩展，中硬煤以裂隙加密为主、扩展为辅，软煤则以裂隙扩展为主、加密为辅.     

特厚煤层综放工作面煤-架受力演化特征及其承载机理

为了研究特厚煤层综放工作面煤-架结构及其承载机理,以塔山矿8216工作面为背景,根据煤体与支架的位置关系将其分为架前顶煤、架上顶煤和承载煤体,采用FLAC^3D数值模拟软件分析了煤-架结构应力演化特征及煤体失稳破坏规律。结果表明：工作面超前支承压力峰值位于煤壁斜上方的架前顶煤中,顶煤破坏深度与超前支承压力峰值的超前距离基本相当,向控顶区侧呈“弧形”破坏形态。确定了煤-架结构对顶板来压承载能力的排序依次为架前顶煤>承载煤体>液压支架>架上顶煤。承载煤体在围岩应力拱和顶煤的保护下破坏深度始终保持在近煤壁侧3 m内,已破坏煤体应力基本不受推进距离与支架工作阻力变化的影响。架上顶煤在顶煤冒放前后承载特性不同,进而引起整个煤-架结构承载特性的改变。放煤前后煤壁破坏深度分别为3 m和2 m,顶煤破坏深度分别为7 m和12 m。架前顶煤的失稳是发生端面冒顶的主要原因,煤壁侧承载煤体的破坏是煤壁片帮的直接原因。在围岩应力拱的作用下,顶板以架前顶煤为轴做回转运动并伴随着顶板、支架及超前煤体应力的动态变化,但煤-架结构的承载特性不会改变。研究结果可为特厚煤层综放工作面...     

特厚煤层综放工作面合理参数确定

根据国内超长综放工作面开采现状,从工作面通风、瓦斯、自燃发火、顶板离层水及冲击地压等安全角度对某矿井超长综放工作面的可行性进行分析,在不改变工作面装备设备能力的前提下,对工作面参数进行优化,不仅增加了工作面可采储量,而且减少了复杂的联巷设置、准备工程量以及工作面安装、拆除次数。工作面优化后,多回收煤炭资源365.5万t,效益增加135689万元,产生了极为显著的经济效益。     

特厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术

为了解决特厚煤层综放工作面瓦斯治理的问题,小峪矿针对8204工作面实际情况,采用"U+I"通风、建立瓦斯抽放系统、设置"L"型调节风障、悬顶区回风隅角封闭和提前施工钻孔释放瓦斯等综合治理技术,工作面瓦斯浓度为0.08%～0.12%,回风隅角瓦斯浓度平均0.24%,最大值为0.30%,实现了工作面安全生产。     

特厚煤层综放工作面防灭火技术

新疆乌东煤矿+5754501工作面上部存在小窑开采历史、上覆老空区自然发火,及地表顶板解压期间裸露煤层自燃出现明火区域的问题,针对+5754501工作面存在的特殊开采条件,利用均压通风、超前注氮、架后埋管注氮等综合防灭火技术措施,有效地防止小窑开采区域、上覆老空区和本采空区遗煤自然发火及原地表明火区域复燃,确保了+5754501工作面安全回采。     

石炭系特厚煤层综放工作面瓦斯治理

针对塔山矿8214工作面在开采过程中普遍存在瓦斯绝对涌出量大的问题,通过分析成因,采取了增大高抽巷抽排风量、改进生产工艺、加强预测预报等一系列针对性措施,将工作面上隅角和回风流瓦斯浓度控制在0.3%以内,保证了工作面的安全回采。     

特厚煤层综放工作面超前支护工艺技术

对帽帽山煤矿特厚煤层8202综采放顶煤工作面运输顺槽的超前支护技术及支护效果进行了分析,说明联合支护方式不但可有效地控制特厚煤层顶板离层,还可增强工作面两道的稳定性、可靠性。     

特厚煤层综放工作面收尾技术研究

在斜沟煤矿之前3个放顶煤工作面收尾方案的基础上,尝试一种新的收尾方案,创新采用了打探测孔和测标高建模型的方式,兼顾了煤炭回收率和回撤通道支护难易程度,确保了采煤工作面与回撤通道准确贯通。。     

特厚煤层综放工作面支架选型计算

针对同忻煤矿煤层厚度大、结构复杂及综放开采的特点,进行了液压支架支护强度和支架载荷计算,确定了采面最大和最小控顶距;生产实践表明,支架选型是合理的,保证了采面的安全生产,创造了良好的经济效益。     

特厚煤层综放工作面智能控制关键技术研究

煤矿智能化开采是实现我国煤炭工业高质量发展的核心支撑技术之一,特别是占我国煤炭产能比例最大的中厚及特厚煤层实现智能化开采意义重大。针对综放智能化成套设备系统可靠性、跟机自动移架及智能放煤可控性与放顶煤煤岩识别准确性三大特厚煤层综放工作面智能控制技术发展制约因素,提出了供液系统的多级过滤智能控制技术、综放工作面液压支架记忆放煤技术与放顶煤煤岩识别技术三大关键技术。在同忻煤矿8202工作面进行了现场工业性试验,该工作面通过集成综放自动化控制系统,实现了采煤机22种编辑状态下的智能程序割煤、支架智能跟机、智能放煤、视频智能监控和智能集成供液等系统的融合,实现了巷道和地面调度中心的远程集控智能化控制和人工干预,突破工作面年产量1 000万t以上,工作面回采率达到87%以上,吨煤耗电量小于9.1 k Wh,产值达到46.5亿元,利润达到5.0亿元,实现了特厚煤层综放工作面智能控制关键技术的突破性进展。并针对8202工作面在工业试验中就存在的问题提出了解决办法。该研究成果对提升高端重大装备适用性研究与实施效果形成示范经验,对我国煤炭行业快速发展具有重要的现实意义。     

特厚煤层综放工作面瓦斯治理技术

为了确保矿井生产安全,针对同忻矿8113综放工作面瓦斯浓度较高,制约矿井生产安全问题,研究采取高位瓦斯巷抽采、强化采面通风管理、改进采煤工艺以及煤层注水等措施,对工作面瓦斯进行治理.回风巷、上隅角位置瓦斯浓度分别降低至0.48％、0.71％,较治理前分别下降22.5％、23.7％,取得显著的瓦斯治理效果.     

特厚煤层综放工作面放煤管理方法

为了提升特厚煤层综放工作面放煤管理水平,提高顶煤回收率,降低矸石率,通过成立放煤工作管理领导组来对放煤工作进行全面的监管,不断分析放煤工作中存在的问题并及时改进,最终使得工作面的顶煤回收率达到90%以上。     

综放工作面开采侧向应力变化监测

该文通过对天池煤矿103综放工作面回采过程中的侧向应力进行监测,分析103瓦斯尾巷小煤柱距工作面不同距离随工作面回采时的应力变化趋势,分析次生应力变化特点和规律。