薄基岩浅埋煤层开采覆岩移动演化规律分析

针对薄基岩浅埋煤层过沟谷地形开采时工作面易引发动压灾害的问题,通过理论分析并结合数值模拟,对神东矿区哈拉沟煤矿22206工作面过沟谷开采过程中覆岩移动演化规律及引发的突水溃沙现象进行了研究,结果表明:22206工作面初次来压步距为60 m,初次来压时动压现象明显;工作面至沟谷地形上坡段矿压显现最为剧烈。分析了采动过程中节理的发育特征及塑性区分布情况,提出工作面开采突水溃沙治理应以切眼处呈75°破断角位置对应的切落垮落带范围为重点治理区域。     

薄基岩浅埋煤层保水开采地质条件研究

通过对百善煤矿64采区浅部区域的"三含"、"三隔"、基岩的水文地质特征分析研究,着重论述了该采区浅部区域中等含水层下薄基岩浅埋煤层保水开采的地质条件,提出切实可行的保水、防止溃砂的关键技术和措施。     

大柳塔煤矿薄基岩浅埋煤层工作面矿压规律研究

为了研究薄基岩浅埋煤层矿压规律,防止薄基岩浅埋煤层工作面发生切顶事故,造成溃砂溃水事故,通过对大柳塔煤矿22614工作面现场矿压观测,得出了薄基岩浅埋煤层工作面矿压显现规律,结果表明：工作面上覆基岩厚度大于10 m的区域,工作面顶板来压比较明显,支架动载系数相对比较大,工作面上覆基岩厚度小于10 m的区域,工作面顶板来压不明显,实测工作面支架工作阻力大部分为5 400～7 200 kN,现有支架能满足生产需求。     

神府矿区浅埋薄基岩煤层顶板涌水溃砂防控技术

针对威胁神府矿区浅埋煤层开采的涌水溃砂灾害,分析其成因认为富水砂层中的水力坡度是涌水溃砂的主控因素,理论计算表明当富水松散砂层的实际水力坡度达到砂层液化的临界水力坡度,将发生涌水溃砂。根据涌水溃砂的4项必要条件,以井下采煤工作面顶板预疏放水降低砂层实际水头高度与砂层注浆固化增大临界水力坡度相结合的技术理念探索了涌水溃砂综合防控技术,试验表明:注浆浆液在砂层中呈现劈裂、挤压和渗透3种迁移方式,可有效改善砂层物理力学特性。该技术应用于哈拉沟煤矿涌水溃砂高风险工作面,使工作面安全通过了危险区。     

厚基岩浅埋煤层开采矿压显现规律研究

以6-2101工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测,对厚基岩浅埋煤层开采矿压显现规律进行研究。结果表明,在煤层埋藏浅及厚松散层等条件下,岩层以后的周期来压表现为工作面前方出现裂隙,形成整体岩柱,岩柱发生回转,后方压实的运动,基本顶呈整体运动,基岩沿煤壁整体切落,随着煤层埋藏深度的增加,中部支架支撑压力变化较大,两端支架支撑压力变化较小,为地压控制和管理提供了现场依据。     

薄基岩浅埋煤层工作面顶板来压过程研究

薄基岩浅埋深工作面初次来压经历基岩层下部分层垮落、关键层及其上部岩层破坏垮落、松散载荷层滞后垮落等3个阶段。关键层悬臂梁破断垮落成承压砌块,其垮落及沿架后切落,形成工作面周期来压。松散载荷层垮落时重力功作用于基岩层及顶板,形成短暂剧烈的动载现象。     

薄基岩浅埋煤层综采工作面矿压规律及围岩控制研究

通过对大柳塔22614薄基岩浅埋深综采工作面的矿压实测研究,对其矿压显现特征及来压规律进行了详细的分析,并对支架对工作面的适应性做了评价。得出如下结论:周期来压步距随基岩厚度增大而增大,来压强度随基岩厚度增大而减小,基岩变厚区比基岩变薄区来压步距大、来压强度大,9000kN支架基本符合该工作面开采要求等。     

浅埋深薄基岩厚煤层综放开采防充水溃砂技术研究

以新疆伊犁四矿为研究对象,对21103工作面21-1煤厚煤层在浅埋深薄基岩条件下综放开采的防溃砂技术进行了研究,通过对煤层顶板含水层赋存规律进行总结分析,根据含水层的赋存特征对工作面进行块段式划分,提出了以控制覆岩破坏发育高度为主要原则的限厚开采方案,实现了矿井的安全开采。     

浅埋煤层开采过沟谷区域动载矿压机理及防治技术研究

浅埋煤层开采过沟谷区域时如存在关键层缺失的情况,容易引发覆岩结构失稳,并诱发动载矿压显现。以朱家峁煤矿1305-2工作面通过第一条沟谷期间发生的压架事故为研究背景,基于现场踏勘和理论推导,分析了关键层位置以及压架机理,并由此提出了动载矿压防治技术。研究表明：压架事故发生的主要原因为顶板覆岩主关键层局部缺失导致无侧向水平的约束作用力,“砌体梁”结构出现滑落失稳,并以动载形式诱发工作面矿压显现。通过力学推导得出,减小工作面周期来压步距可有效缓解动载矿压显现,并在工作面通过第二条沟谷期间采用深孔爆破和水力压裂联合的防治技术处理工作面顶板岩层,最终周期来压步距由18 m减小为12 m,且未发生压架事故,保证了工作面的安全生产。     

浅埋深薄基岩高强度开采工作面压架机理分析

为解决浅埋深薄基岩高强度开采影响下引起的压架事故,采用数值模拟和理论分析的手段,分析了工作面推进过程中覆岩的破坏过程及压架事故发生机理。结果表明:在煤层开采过程中,不同岩性的岩层中应力分布差异很大,其破断冒落条件也不相同;覆岩中上行裂隙、下行裂隙同时发育贯通是压架事故发生的前提;覆岩载荷传递因子的变化、基本顶破断岩块架后切落、地表厚风积沙的存在以及水沙对基本顶破断岩块运动形式的影响,均增加了顶板沿煤壁大范围切落并导致压架事故发生的概率。通过对乌兰木伦煤矿31402工作面局部压架事故进行分析可知,采高增大而破断岩块长度减小,基本顶结构仅以单关键块形式出现,是基本顶结构容易发生切落的主要原因。     

薄基岩浅埋旺采工作面覆岩运移特征研究

 为了掌握薄基岩浅埋旺格维利法回采工作面覆岩运移特征,以神东公司榆家梁煤矿42216旺采工作面为研究对象,通过理论计算和现场监测等技术手段,得到适合神东矿区自身特点的线性支架压力监测、顶板下沉和片帮观测和地表移动监测方案,提出薄基岩浅埋旺采工作面的极限悬顶面积的计算方法,结果表明,旺采工作面在开始回采时,顶板压力显现不明显,随着悬顶面积的增大,顶板压力极不稳定,压力时大时小,当直接顶经强制放顶或自然垮落后,顶板压力逐渐趋于稳定,随着短壁工作面向前推进,顶板压力呈现周期性特点;旺采工作面地表塌陷具有突然性、台阶状的特点。     

薄基岩浅埋煤层覆岩活动规律的数值模拟研究

为研究薄基岩浅埋煤层开采过程中工作面上覆岩层的变形破坏规律,利用RFPA软件对神东矿区某工作面煤层顶板破坏进行数值分析,显现了上覆岩层在工作面推进过程中的破坏过程,得出了薄基岩浅埋煤层上覆岩层在开采过程中的活动特点。     

大柳塔煤矿薄基岩综采面矿压规律研究

通过现场矿压实测的方法,研究了神华集团大柳塔煤矿22614综采工作面在薄基岩厚煤层开采条件下的矿压规律。在表土为松散砂土情况下,把工作面上部基岩厚度起伏变化以及支架的受力特点结合起来综合分析研究,为实现浅埋深综采工作面安全高效回采提供依据。     

薄基岩厚风积沙浅埋煤层导水裂隙带高度预计

神东矿区是我国重要的煤炭产地,矿区覆岩结构具有浅埋深、薄基岩、厚风积沙的特点,且矿区地处干旱半干旱地区,水资源匮乏,因此实行绿色开采(保水采煤)具有重要意义。本文从不同岩性岩层破坏特征出发,结合岩层承载能力、变形能力分析,以及采动过程中覆岩相关物理量变化的分析,给出了一种预计导水裂隙带高度的力学模型,并分析了大柳塔12610工作面导水裂隙带高度。覆岩裂隙动态发育模拟结果和现场观测结果表明,该力学模型是可取的。     

厚砂层薄基岩浅埋煤层矿压显现规律研究

为解决厚砂层薄基岩浅埋煤层矿压控制问题,对宝山煤矿6101综采工作面(首采)进行现场实测。通过对顶板活动规律和来压机理的分析,揭示了宝山煤矿6101综采工作面的矿压显现规律,得出了该工作面的初次来压、周期来压步距。在此基础上,利用UDEC软件对采场覆岩的顶板破断、应力分布情况进行了模拟,模拟结果与实测结果基本相符。     

薄基岩厚表土煤层开采的极限基岩厚度分析

通过数值模拟和现场实测的方法,研究了司马矿薄基岩厚煤层开采条件下,保证安全开采的极限基岩厚度。数值模拟研究结果表明,在表土全为砂土情况下,保证安全开采的极限基岩厚度为40 m;在基岩厚度20 m粘土厚度40 m时两者可形成较为稳定的结构,极限基岩厚度为20 m;研究结果在司马矿1101工作面的开采试验中得到了验证。     

哈拉沟煤矿22402工作面初采期溃水溃沙机理及防治技术

结合哈拉沟煤矿22402工作面初采期煤层覆岩结构特征,对该工作面溃水溃沙事故的原因进行了分析,并提出了对应的防治措施。结果表明,22402工作面初采期煤层覆岩属单一关键层结构,关键层破断发生滑落失稳导致其上覆岩层整体断裂下沉,导水裂隙带导通了含水层与工作面,含水层水带动其上部沙粒溃入工作面而发生溃水溃沙事故。据此从开采前、开采期间和事故应急抢救3个方面,提出了工作面溃水溃沙事故的防治技术。     

浅埋薄基岩煤层快速推进工作面矿压显现规律研究

基于神东矿区1-2#煤层的赋存条件和开采技术条件,采用FLAC3D数值模拟方法,研究浅埋薄基岩回采工作面快速推进过程中的矿压显现规律,为工作面支架阻力确定和岩层控制提供依据。结果表明,随着推进速度的增加,顶板压力呈现减小趋势;推进速度越快,工作面前方应力集中程度越高,峰值应力距工作面距离越小,应力集中影响范围呈减小趋势;推进速度不同时煤层上部的薄基岩和厚松散层破断都直接波及地表,地表下沉量明显高于相同条件下的正常采深煤层工作面;浅埋采场上覆松散层变形移动过程中难以形成承载结构,荷载估算时不能采用传统的普氏压力拱理论。