特厚煤层采场顶板运移及矿压特征的现场实测研究

通过现场监测方法进行了特厚煤层采场顶板运移特征以及矿压规律的研究认为,顶板来压步距平均为10.53m,动载系数平均为1.51,由工作面顶板的来压步距和动载系数综合分析可知采场顶板来压比较明显;支架的初撑力平均值为1 177kN,仅为支架工作阻力额定值的19%,而且实际监测到的液压支架初撑力可达到额定值的架数为0,说明工作面支架的初撑力远达不到安全生产的需要,初撑力严重偏小;一次增阻型比例最大,微阻型所占比例微乎其微,总体说明液压支架实际工作阻力较低。     

特厚煤层综放面矿压规律及顶煤冒放性分析

本文以庄旺矿50207综放工作面为背景,通过工作面液压支架矿压数据观测,得出了周期来压步距在22.4～27.6m,平均来压步距为25m;工作面支架平均工作阻力为30.7MPa。同时对5#煤层顶煤冒放性进行分析,得出了影响顶煤冒放性的三个施工工艺关键因素:采放比、放煤步距和放煤口位置及尺寸,从而为提高特厚煤层综放面回采率提供参考依据。     

提升大采高工艺开采效率研究

为进一步提升大采高工艺的开采效率，重点解决大采高工艺的煤壁片帮问题，以某矿工作面为例，在对其工作面顶底板条件分析的基础上，通过液压支架工作状态监测分析了某矿煤壁片帮的主要特征和主要原因，并针对性提出了解决煤壁片帮的具体措施。实践表明，煤壁片帮措施应用后，液压支架的平均工作阻力最大减幅为11.6%；工作面顶板初次垮落步距减少了17 m，周期来压步距减少了5 m，基本顶的初次来压步距减少了13 m；有效解决了大采高工艺的煤壁片帮问题。     

坚硬顶板工作面矿压显现及煤柱应力控制技术

通过对8709工作面进行矿压观测,结果表明,工作面基本顶周期来压步距平均为16.8 m,支架最大工作阻力为8 026 k N,动载系数约为1.56,工作面超前支承压力影响范围为40 m。采用深孔卸压爆破技术对区段煤柱进行弱化处理,监测表明,爆破后煤柱下方垂直应力大幅度降低,为爆破前的42%。     

陕北矿区浅埋厚煤层开采矿山压力显现特征及规律研究

神府煤田大多数为浅埋厚煤层,矿山压力带来的覆岩运动伴随的力学破坏现象逐渐被重视,因此研究浅埋厚煤层矿山压力表现特征及规律变得尤为重要。本文以陕北矿区神府煤田贾家畔煤矿5201工作面为研究对象,从基本顶的周期来压显现、支架工作阻力分析、工作面超前支承矿压规律分析、巷道移近量观测结果综合分析等研究了综采工作面矿压显现规律和特征。结果表明:工作面周期来压步距平均为11.9m,力学宏观现象明显的周期来压步距为35m～36m,超前支承压力经过调整期、增强期和稳定期,支承压力影响范围为60m～65m。工作面支架初撑力达标值较低,科学管理支护有待提高。     

综采工作面坚硬顶板弱化技术研究

山西某矿15026综采工作面顶板为石灰岩,较为坚硬,回采工作面推进后,采空区顶板不能及时的垮落,给回采工作带来严重的不利影响。基于此,采用高压水力压裂技术对坚硬顶板进行弱化,结果表明,采用该技术后,顶板的初期来压步距在26m左右,来压期间,综采工作面的液压支架工作状态良好,工作阻力最大值在7892KN,为支架额定工作阻力的83.1%,表明采用的水力压裂施工可以满足矿井对坚硬顶板弱化的要求。     

K2灰岩顶板综采工作面支架合理工作阻力分析

以某煤业15203工作面为研究对象,对其K2灰岩坚硬顶板和280m综采工作面概况进行了描述,采用采高容重法、实测统计法和砌体梁结构分析法3种方法对15203工作面的支架工作阻力进行了初步确定,结合工作面地质条件变化和生产工艺进一步修正了支架的工作阻力。15203工作面采高为4.2m,工作面长度为280m时,确定的支架工作阻力为8 500kN,不低于8 000kN。该研究可为坚硬顶板长工作面的支架工作阻力确定提供一定的理论参考。     

慈林山矿薄煤层首采面矿压规律研究

以慈林山矿9号煤首采面为工程背景,运用理论分析和现场矿压观测等方法,研究了采场的矿压基本规律。结果表明：该工作面基本顶的初次来压步距平均为34m,周期来压步距平均为13m。现场矿压观测数据分析证实了工作面所用支架的合理性。采场的顶板活动规律与采场垮落带范围内的关键层关系密切,该关键层即被认为采场的基本顶,这种观点在现场观测和理论计算对比中得以验证。以上研究结果为9号煤层后续高效回采工作提供有益参考。     

综采工作面厚硬顶板弱化技术研究

以51303综采工作面回采为研究对象,提出采用深孔预裂爆破方式对开采的13#煤层基本顶（砂岩、厚度10m）进行弱化,并依据现场情况对切顶及运输巷爆破钻孔布置方案以及施工工艺等进行阐述。现场应用后,采面基本顶稳定性有所降低,初次来压步距及周期来压步距分别由53 m及18 m～24 m降低至31 m及13 m～19 m,顶板弱化后采面来压期间煤壁、液压支架等始终保持稳定,顶板弱化取得较好成果。     

大采高开采煤体破坏与支护强度关系数值模拟研究

结合王庄煤矿大采高条件,采用3DEC数值模拟软件,对支架工作阻力与煤壁水平位移关系、顶板下沉量关系这两种工作面及其附近主要的煤体破坏形式进行了研究。结果表明:王庄矿煤壁片帮的影响范围主要在煤壁4 m之内,合理的支护强度为1.2 MPa。支护阻力在1.2MPa内时,随支护强度的增大煤壁的水平位移和顶板下沉量都明显减小。当支护强度大于1.2MPa时,顶板下沉量随支护强度的增大的影响逐渐减弱,并逐渐趋于一个稳定值。同时提出了工作面附近煤体破坏防治建议,研究结果对于类似条件下大采高开采具有借鉴意义。     

大采高工作面过夹石区压架原因研究

针对晋华宫矿8212综放面过顶板破碎区域时出现的严重压架事故,对相关矿压数据及现象进行分析,总结得出了造成8212大采高综放面压架的主要原因包括工作面顶板坚硬不易垮落、煤层厚度变化大、上覆岩层完整性;支架工作阻力和初撑力不足和夹石区域工作面推进速度慢。通过总结,为该矿相邻工作面的安全高效回采提供参考指导。     

神经网络系统预测采面来压研究

通过人工神经网络方法,将影响工作面来压的主要因素作为输入层,构建BP神经网络模型,应用黄金分割算法确定最优隐含层节点数,得到最优模型,并对工作面支架平均来压阻力、平均非来压阻力、平均来压步距进行预测,分析可知预测误差在±10%,且符合正态分布,可通过多种方法提高预测精度,控制在±5%,取得了较好的预测结果精度,对于指导工作面的安全生产具有重要意义。     

浅埋大采高煤层过空巷矿压规律研究

煤矿开采过程一直存在综采工作面过空巷问题。通过现场监测,酸刺沟煤矿综采队获得了顶板下沉的一些数据,掌握了浅埋大采高煤层过空巷前后周期的来压状况,并且预测了周期来压,以及评价了通过停采等压、局部工作面调斜等手段对来压时间及强度的控制效果,本文着重对浅埋大采高煤层过空巷时矿压的规律进行了研究,旨在为更好地促进我国西部浅埋大采高煤层工作面过空巷,进而更好地进行煤炭开采工作。     

孤岛短壁煤柱综放工作面矿压规律实测分析

为了掌握工作面矿压规律,以王庄煤矿43M1孤岛短壁煤柱工作面作为研究对象,对其进行了现场实测与分析,结果表明,工作面基本顶初次来压步距41 m,周期来压步距19.6 m;初次来压期间平均动载系数达到1.45,周期来压期间平均动载系数为1.26,其中工作面中部较两端来压剧烈;由巷道围岩观测结果分析得出工作面两巷超前支护范围为70 m。实测结果对相同条件下工作面矿压规律研究与现场指导具有重要意义。     

大采高坚硬顶板工作面矿压显现规律研究

以山西某矿15402工作面为工程背景,采用理论计算、数值模拟等技术手段,对大采高坚硬顶板的矿压显现规律进行分析,并对采用现场实测对分析结果进行了验证,结果表明:理论模型及数值模拟计算的工作面周期来压及初次来压步距与现场实测结果类似,可以为工作面矿压控制工作提供理论指导。     

浅部综放L形工作面支架适应性研究

神华乌海路天煤矿结合矿井煤层赋存条件,采用了L形巷道布置方式,改变了一面两巷传统设计理念,这一布置方式改变了综放工作面矿压显现规律;通过对工作面液压支架的支护阻力实时观测结果,对L形综放工作面液压支架适应性进行研究分析,得出所选支架能够满足对L形综放工作面顶板控制的要求,但支架初撑力不足,应予以适当提高。     

基于水压致裂技术的大采高综放工作面顶板管理实践

顶板事故对矿井安全生产威胁极大,尤其是坚硬难冒顶板容易造成采空区悬顶、强矿压显现、端面煤岩体冒顶片帮事故等,针对同煤集团塔山煤矿8106大采高综放工作面的顶板破坏特点及控制难点,在工作面顺槽内对顶板超前进行钻孔施工及水压致裂工作,并进行水压致裂效果及矿压观测对比分析,表明水压致裂试验对坚硬顶板有较好的弱化效果,缩小了工作面的周期来压步距及强度,有利于工作面的顶板管理工作及安全生产工作。     

大倾角综放面矿压显现规律研究

为了研究大倾角煤层在综放开采工艺下的顶板矿压显现规律,对实际矿井急倾斜综放工作面进行现场监测研究。根据监测数据分析可知,工作面压力上部压力最大,下部最小,来压步距与之相同,同时可以得知,工作面推进速度越慢,支架的工作阻力越大,为以后大倾角综放工作面支架选型提供技术经验借鉴。     

煤矿开采矿压显现规律研究

煤矿开采破坏了原岩应力的平衡状态,引起围岩应力的重新分布,导致工作面超前支撑压力变化,在工作面顺槽产生周期来压,如果周期来压载荷超过支架承受破坏能力,将会产生支护和巷道破坏现象。为准确地掌握综放工作面液压支架的受力及运行状态,分析工作面在采动及放顶煤影响下的矿压变化规律,综采液压支架与围岩运移的适应程度,从而为综放工作面安全回采提供理论与技术支持。     

综采工作面初采放顶水力压裂控制技术研究与应用

结合东曲煤矿8#煤层18311工作面初采期间使用水力压裂控制顶板的技术研究和应用实践,通过井下试验、现场写实、实践验证相结合的方法,研究了水力压裂对顶板岩层的弱化及初次垮落的作用。结果表明,采用水力压裂控制采空区顶板期间,工作面老顶初次来压步距为40m,要比强制放顶缩短5m。更重要的是,采空区顶板初次垮落期间未形成冲击,未对工作面产生影响,实现了工作面初采安全,达到了预期的控顶效果,为今后在东曲煤矿其他综采工作面的推广应用提供了实践基础。