“两硬”薄煤层工作面围岩运动规律与矿压显现规律研究

针对姜家湾煤矿8213薄煤层综采工作面的地质条件,并结合8213薄煤层工作面现场连续观测矿压数据,应用数值模拟的方法对工作面矿压显现规律及围岩运动规律进行研究.研究表明姜家湾矿8213工作面老顶初次垮落步距62 m,老顶周期来压步距30 m,来压期间矿压显现强度平均在20 MPa左右,来压期间支承压力峰值区为工作面煤壁前方1～4 m,表明薄煤层工作面来压强度较低.     

薄煤层综采工作面矿压规律研究

通过合理设计矿压观测方案,认真分析工作面矿压监测数据,确定直接顶初次垮落步距18m,属2b类中等稳定顶板,老顶初次来压步距42m,来压强度较明显属Ⅱ级老顶;根据监测数据规律分析,超前维护距离建议大于25m;初次来压和周期来压时采取小进度多循环方式。     

麻家梁矿采动双硬顶板工作面覆岩运移规律

以麻家梁煤矿14201双层坚硬顶板工作面为例,进行相似模拟实验和矿压观测,得到了上位坚硬顶板的初次来压步距为106 m,周期来压步距为50~60 m,下位坚硬顶板的初次来压步距为60 m,周期来压步距为20~25 m,发现双硬顶板破断失稳整体呈现"下位短悬臂梁与上位长砌体梁"结构,垮落方式分为下位坚硬顶板单层垮落和上、下位坚硬顶板的同步垮落2种;下位坚硬顶板垮落形成"小周期来压";上位坚硬顶板垮落给采场及巷道围岩造成较为剧烈的影响,形成"大周期来压"。     

晋城矿区坚硬顶板工作面矿压显现规律研究

针对晋城矿区15#煤坚硬顶板,在开采过程中工作面矿压显现规律不清楚的难题,运用相似材料模拟试验和现场实测,研究分析坚硬顶板工作面的矿压显现规律,研究结果表明:直接顶初次垮落步距22.3²3.1 m,平均22.7 m,周期垮落步距不明显;基本顶初次垮落步距52.323.1 m,平均22.7 m,周期垮落步距不明显;基本顶初次垮落步距52.3⁵5.1 m,平均54.2 m,周期垮落步距17.155.1 m,平均54.2 m,周期垮落步距17.1¹9.4 m,平均18.2 m;工作面超前支承压力剧烈影响范围为3019.4 m,平均18.2 m;工作面超前支承压力剧烈影响范围为30³5 m。     

中厚煤层综采工作面初采矿压显现规律研究

针对中厚煤层综采工作面来压规律不明确的问题,以西山煤电马兰矿12505工作面为基础,对中厚煤层综采工作面进行了矿压实测与分析。研究结果表明,工作面直接顶的初次垮落步距大约为8.9～10 m,工作面基本顶的初次来压步距平均为11.4 m,周期来压步距平均为8.7 m。工作面推进50～60 m后,巷道围岩变形量逐步增大,但均在可接受范围内,巷道整体稳定性较好。     

综采工作面上覆岩层运动与破坏规律研究

以王楼煤矿11301综采工作面为研究对象,首先对顶板岩梁的运动步距进行理论计算,包括直接顶的初次垮落步距,老顶的初次来压步距以及岩梁的周期来压步距,然后通过对综采支架工作阻力和巷道围岩变形实测,确定了工作面顶板岩梁的运动步距,从而为综采工作面顶板管理提供了技术支持。     

坚硬顶板孤岛工作面巷道矿压显现机理及卸压孔技术实践

基于晋能塔山矿8310厚层坚硬顶板孤岛工作面地质条件,采用理论研究、建模分析和工程实地测试结合的方法探究孤岛工作面矿压显现机理,分析卸压孔相关技术参数对巷道塑性区的影响。研究结果表明：孤岛工作面采场巷道受到一侧采空区影响,巷道应力集中、巷道变形现象明显;基于上覆关键层理论及简支梁模型判定,结合8310工作面上层覆岩结构计算得到老顶初次垮落极限步距为85.3 m,空间顶板垮落高度达到148.9 m;通过FLAC3D数值模拟,基于卸压孔长度4 000 mm,间距1 500 mm,孔径φ120 mm参数方案施工后,巷道上层围岩完整性较好,巷道围岩变形未受到较大的应力集中影响。     

特厚石灰岩坚硬难垮落顶板定向水力压裂试验

针对寺河煤矿二号井特厚石灰岩坚硬难垮落顶板影响工作面生产的问题,结合围岩强度测试结果设计合理的水力压裂方案,进行坚硬顶板水力压裂试验。现场实践证明:老顶初次来压步距32 m,周期来压步距平均13 m;顺槽在回采期间变形值不大;说明水力压裂技术在解决工作面坚硬顶板垮落的同时也削弱了煤体侧向支承压力朝向顺槽方向的传递,减小了巷道底鼓的发生的概率,水力压裂取得了良好的生产效益。     

大倾角煤层大采高工作面顶板垮落规律研究

为了深入研究大倾角厚煤层大采高工作面顶板垮落特征,理论计算了25213大倾角大采高工作面顶板各岩层载荷,并采用理论分析、相似材料模拟实验和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了25213工作面顶板垮落规律,初步确定了25213工作面直接顶初次垮落步距24m左右,基本顶初次垮落步距57m左右,基本顶周期垮落步距24m左右,对工作面后期的安全回采和矿压控制具有重要的借鉴意义。     

大采高综采工作面矿压显现规律研究

 结合长平煤矿首采工作面的生产实践,针对长平煤矿第二个大采高工作面的地质条件,通过现场观测及理论方法,详细地研究了开采时工作面及其4条巷道的矿压显现规律。观测结果表明：老顶初次来压发生在39.8~43.5m期间,平均来压步距41.8m,来压动载系数1.21,来压影响距离平均6.55m;老顶周期来压步距在18.1~28.8m之间,平均23.7m,动载系数平均为1.12;靠近工作面的43051巷和43053巷收缩量较大,而43055巷和43052巷收缩量较小;在超前工作面100m左右时开始出现离层。研究表明,该工作面选用的液压支架较为合理,能够适应顶板来压及地质条件变化的影响。     

利用板模型和梁模型计算首采工作面来压步距

济宁二号煤矿153上01工作面为十五采区首采工作面,工作面回采中直接顶垮落步距,老顶初次来压步距无同采区参照,在掌握工作面直接顶、老顶厚度及岩性的条件下,本文主要阐述工作面回采前,利用板模型和梁模型对直接顶垮落步距、老顶初次来压步距进行计算,推算出直接顶、老顶初次步距,有利于在工作面直接顶垮落及老顶初次来压前做好预测预报工作,确保来压期间的安全。     

薄煤层短壁综采工作面石灰岩顶板破断特征及矿压显现规律

为揭示薄煤层短壁综采工作面石灰岩老顶破断规律,实现顶板管理安全经济,运用理论计算、数值模拟及现场观测等分析了顶板初次破断步距特征及矿压显现规律。研究表明老顶初次、周期来压步距分别为40.7 m及15.5 m,动载系数在1.25左右,石灰岩老顶随工作面推进呈现典型的"O-X"型破断及"见方垮落"特征,采用大功率综采设备推进速度快,来压影响时间、范围明显减小,呈现整体来压特征。     

薄煤层短壁综采工作面石灰岩顶板破断特征及矿压显现规律

为揭示薄煤层短壁综采工作面石灰岩老顶破断规律,实现顶板管理安全经济,运用理论计算、数值模拟及现场观测等分析了顶板初次破断步距特征及矿压显现规律。研究表明老顶初次、周期来压步距分别为40.7 m及15.5 m,动载系数在1.25左右,石灰岩老顶随工作面推进呈现典型的"O-X"型破断及"见方垮落"特征,采用大功率综采设备推进速度快,来压影响时间、范围明显减小,呈现整体来压特征。     

水力压裂控制综放工作面初次垮顶试验研究

为了解决综放工作面基本顶初次垮落步距较大的问题,理论分析了综放工作面基本顶初次垮顶步距影响因素,并在漳村煤矿2306工作面采用水力压裂技术进行初采预裂现场试验,通过监测煤体钻孔应力、超前支撑段巷道变形、工作面支架活柱压力及工作阻力及对比分析压裂前后钻孔围岩结构,得出以下结论:压裂后,顶板围岩破碎度及裂隙发育明显扩大,压裂破坏了顶板围岩的完整性,有效弱化了顶板岩层;钻孔应力计监测得出,水压预裂效果良好,能够有效减小工作面超前支承应力;表面围岩监测发现巷道变形量很小,两帮及顶底板移近量无变化;支架活柱压力及支架工作阻力连续监测得出压裂后工作面基本顶初次垮落步距为15.6 m,比类似条件工作面爆破预裂效果提前6 m。水力压裂控制综放工作面初次垮顶技术具有工程量小,安全性高,施工速度快,控顶效果好等特点,能有效解决坚硬顶板综放工作面基本顶初次垮落步距较大、支架压力大的问题。     

沙曲矿综采工作面顶板来压规律研究

通过对沙曲矿综采工作面顶板垮落步距和现场观测综采液压支架载荷变化的分析，探讨了工作面顶板垮落规律，以及初次来压和周期来压步距变化规律。     

“三软”煤层上覆岩层移动破坏规律相似模拟

针对明业煤矿3#煤层采煤工作面具体地质条件,采用相似材料模型实验,分析研究了"三软"煤层上覆岩层的移动破坏规律,为回采工作面管理提供科学依据,结果表明:"三软"煤层的上覆岩层具有从下往上分层破坏的特性,直接顶的初次垮落步距为12 m,老顶初次来压步距23 m,周期来压步距为10~14 m;上覆岩层的不规则垮落带为24 m,规则垮落带在距煤层顶板24~36 m的范围,在距煤层顶板36 m处形成了稳定的老顶结构;开采完成后,上覆岩层最大下沉量为5.043 m,下沉系数为0.84。     

复合顶板条件下综采工作面覆岩破断及应力变化规律研究

针对山西晋能集团常顺煤矿9108工作面复合顶板稳定性控制的技术难题,通过采用理论分析、物理模拟及现场实测等研究方法,建立了工作面复合顶板覆岩破断分析的力学模型,理论分析了复合顶板条件下综采工作面顶板的破断规律以及矿压显现规律。理论分析结果表明:9108工作面复合顶板极限垮落步距为35.21m,复合顶板周期来压步距为14.37m。相似模拟结果表明:9108工作面复合顶板平均周期来压步距为18.4m,复合顶板初次垮落步距为31.5m;复合顶板的破断主要以拉伸破坏为主。数值模拟结果表明:9108工作面复合顶板主要变形破坏步距处于30m～40m。现场实测结果表明:9108工作面复合顶板的初次垮落步距为32m,周期来压步距为17m。现场实测的结果与理论分析、相似模拟、数值模拟的结果相吻合,验证了理论分析、相似模拟与数值模拟结果的合理性。研究结果揭示了9108工作面复合顶板条件下综采工作面覆岩破断规律,可为常顺煤矿9108工作面安全高效开采提供技术参考。     

大采高工作面矿压显现规律及煤壁片帮稳定性研究

 研究基于试验工作面大采高工作面的矿压规律展开研究。首先通过计算机数值模拟得到不同采高对煤壁稳定性的影响规律,认为试验地质条件下一次采出高度小于6m较为合理。在此基础上进一步对顶板的来压步距及支架工作阻力进行研究,认为：工作面直接顶的垮落步距平均22m,工作面老顶来压步距平均40m,工作面周期来压步距平均22m;工作面非来压期间支架平均工作阻力为1648kN,老顶初次来压期间平均支架工作阻力为9724kN,动载系数为5.9,工作面周期来压期间支架平均工作阻力为8432kN,动载系数1.35;工作面煤体超前支承应力影响的范围为 50m,34m～12m为弹性应力区,9m范围内处于峰后应力区域,煤体承载能力较差。     

浅埋薄基岩综采面覆岩移动规律物理模拟研究

为了研究浅埋薄基岩煤层工作面在采动影响下覆岩的垮落过程和移动规律,利用相似模拟试验和理论分析,对某矿42112工作面回采过程中的顶板垮落情况和来压规律等进行了分析.根据相似模拟试验得到的结果,该工作面直接顶初次垮落步距27.5 m,基本顶初次来压步距35 m,初次破断时出现了非对称三角拱,来压迅猛,矿压显现剧烈,此后工...     

塔山特厚复杂煤层综放开采矿压显现规律研究

通过理论分析及现场实测,研究塔山8102综放工作面矿压显现规律。结果表明:初采阶段垮落顶煤可以充满采空区;正常放煤阶段,顶板不会形成悬顶结构,高位岩层可以形成一种类似铰接梁的平衡结构,但对支架危害不大;顶煤、直接顶与老顶的初次垮落步距分别为12 m、35 m和50m。