基于D-P准则松软煤层煤壁片帮机理及控制研究

针对深部开采松软煤层煤壁片帮治理难题,通过基于D-P准则的极限平衡理论,研究深部开采松软煤层煤壁片帮发生机理,分析推导出煤体塑性区的计算公式,并通过塑性区公式得出松软煤层煤壁片帮影响因素包括采深、工作面采高、应力集中系数、煤体的内摩擦角、煤体的粘聚力以及支护阻力;通过建立力学模型来研究煤壁片帮的控制技术,计算得出了煤壁发生片帮的位置普遍在3/5倍采高及以上。该理论对精准防治煤壁片帮起到了指导作用。综合研究表明:通过采取提高支架工作阻力、深孔超前煤层注水、浅孔超前注浆加固结合的方法,可以提高煤体粘聚力与煤体强度,进而对松软煤层煤壁片帮进行有效防治。研究结果对松软煤层安全高效开采具有重要指导意义。     

松软厚煤层大采高工作面片帮危险区分类研究

为解决松软煤层大采高工作面煤壁片帮问题，以三元中能煤业3#煤层大采高工作面为例，基于片帮观测、实验室试验、现场条件勘查、PASAT高应力区探测等手段，对片帮诱因进行分析，得出导致煤壁片帮的主要地质因素和开采技术因素。根据片帮原因，将工作面片帮危险区域分为高应力片帮危险区、地质构造片帮危险区、强来压片帮危险区、仰采片帮危险区四类。从降低超前扰动、提升煤体自承载能力的目的出发，针对不同类型片帮危险区提出了优化回采参数、改善支架工况、优化移架方式等具体防片帮技术措施。结果表明，采用防片帮措施后，大采高工作面煤壁片帮面积和深度明显降低，工作面作业环境得到改善，为本矿及周边矿井类似条件工作面安全回采提供借鉴。     

王庄矿大采高综采面煤壁片帮机理与防治技术

针对王庄煤矿8101工作面实际,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了松软煤层大采高综采工作面煤壁片帮机理。认为采高增加、煤壁塑性区宽度增大、煤体松软破碎、煤体内聚力小是导致工作面易片帮的根本原因,制定了增加支架初撑力、加快工作面推进速度、局部注浆加固、规范支架操作工序、控制端面冒顶等煤壁片帮防治技术,实现了8101工作面煤壁片帮的有效控制。     

大采高工作面煤壁片帮机理分析及防治技术

为了治理大采高综采工作面煤壁片帮,采用理论分析、现场实测等方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理。依据研究结果,结合赵固一矿12011工作面实际条件,提出了大采高工作面煤壁片帮防治措施。现场实践表明,采用防治措施后,减少了煤壁片帮现象的发生,保证了工作面的高产高效回采。     

放顶煤工作面漏顶现象分析及防治措施

应力场的变化和破碎带的形成使煤层及其顶底板岩层的稳定性状况发生改变,并导致在开采过程中采场围岩的稳定性以及相应的矿压显现特征发生改变。松软煤层条件下综采工作面的漏顶、片帮是影响正常生产的主要矿压显现形式,在分析工作面煤壁片帮力学机制的基础上,提出了防止综采放顶煤工作面漏顶、片帮的力学途径及技术措施。     

三软煤层工作面煤壁片帮防治技术研究

三软煤层工作面煤壁片帮问题已成为制约采面安全生产和高产高效的主要因素之一。通过介绍三软煤层工作面和煤壁片帮状况,结合煤壁片帮的原因进行分析,对三软煤层工作面煤壁片帮的常规治理措施进行论述,并对从根本上治理煤壁片帮的技术途径和方法进行了探讨,可为三软煤层工作面煤壁防治工作提供借鉴。     

松软厚煤层大采高仰采工作面煤壁片帮机理研究

针对松软厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,为揭示松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮机理,并提出有效防止煤壁片帮方法,采用解析方法分析了松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮力学机制,并通过数值模拟方法研究了仰采角度和采高对煤壁片帮的影响。研究结果表明:随着煤层仰采角度增大,煤壁发生剪切破坏进而导致片帮概率增大,在一定地质条件下,煤层倾角超过10°后片帮变得十分严重;在仰采角度一定的条件下,随着采高增加,片帮深度增加,但合理采高有一临界值,超过临界采高时,煤壁内部的破坏深度会随着采高的增加而急剧增大。     

赵庄矿软煤层大采高煤壁片帮主要影响因素研究

针对赵庄矿复杂地质条件下软煤层大采高工作面煤壁片帮严重的问题,通过对比3个盘区不同工作面煤壁片帮情况,对片帮机理和影响煤壁片帮的主要因素进行综合分析。找到工作面煤壁片帮的主要自然因素为3#煤层松软,节理裂隙发育,加之地质构造复杂,受岩层产状影响工作面倾斜仰采区域较多。支架初撑力、采高和工作面推进速度是影响工作面煤壁片帮的主要生产技术因素。对上述原因,提出了相关改进措施,确保了煤矿安全生产。     

大采高工作面煤壁片帮观测及其控制措施

为了深入研究大采高工作面煤壁片帮的发生机制并做好控制管理工作,利用激光测距方法对霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮情况进行现场观察,统计了煤壁片帮深度、高度及片帮范围等数据,分析了3207工作面发生片帮的主要原因,并提出相应的煤壁片帮控制措施。研究结果表明:霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮的主要形式为剪切滑移,工作面周期来压对煤壁稳定性影响较大;地质构造、顶底板性质、采煤高度、工作面推进速度等是煤壁发生片帮的主要影响因素。提出采用俯斜开采、加固工作面煤壁、加快工作面推进速度等控制措施,确保3207大采高工作面的安全高效开采。     

基于能量准则的大采高综采面煤壁片帮机理分析

大采高工作面煤壁片帮冒顶严重影响工作面的产能和效能,通过分析大采高开采煤壁破坏典型的受拉破坏特征,得出了大面积片帮的板状失稳机理;采用线弹性能准则、脆性准则以及RQD指标来对大采高开采时煤壁的稳定性进行了评价;还探讨了割煤高度与煤壁片帮的关系,得出了特定煤层赋存条件下开采的临界稳定高度计算依据,提出了预防煤壁片帮的技术措施。     

三软不稳定煤层工作面煤壁片帮机理及防治技术

为防止在三软不稳定煤层回采工作面使用悬移支架时发生由煤壁片帮引起的冒顶事故,通过分析"三软"不稳定煤层滑移式片帮和压剪式片帮的片帮机理,并提出煤壁片帮防治技术,根据"三软"不稳定煤层工作面煤壁片帮的主要特征,实施了在回采工作面煤壁上端打木锚杆和煤层注水相结合的技术,辅之以加强支架—围岩关系的管控和优化回采工艺的防治煤壁片帮的综合措施。现场试验结果表明,实施煤壁片帮综合防治措施后,片帮深度超过0.3 m的片帮率由52.6%降至12.5%,最大片帮深度由0.82 m降至0.42 m,回采工作面的煤壁片帮得到有效控制。     

深部大采高超长工作面煤壁片帮机理及控制技术

采用实验室试验、数值计算和理论分析综合研究方法,研究了深部大采高超长工作面煤壁片帮机理及控制技术,研究表明:试验工作面煤为脆性煤体,原始含水率为1.6%,煤层含水率达到5.0%左右强度最高;采高一定时,煤层强度越低,煤壁水平变形越大,越容易发生片帮;煤壁位移最大处为煤壁中上部,采高5m时,距煤层底板2~4m容易发生片帮。现场采用两巷超前深孔煤层注水、两巷超前深孔+工作面煤壁浅孔超前预注浆、调节支架安全阀差异开启、选择大工阻支架等关键技术,防片帮、防尘效果较好。研究成果为深部大采高超长工作面安全高效开采提供理论指导和技术支撑。     

大采高综采工作面煤壁片帮原因及对策

煤壁片帮是制约大采高工作面安全高效回采的最主要因素之一,严重的煤壁片帮将导致顶板事故,给工作面的安全开采造成很大困难。文章对王庄煤矿8101大采高工作面的煤壁片帮形式进行了分析,总结出了王庄煤矿6.3 m大采高工作面的煤壁片帮机理,并在此基础上提出了合理的控制技术。经现场应用取得了良好的效果,有效地保障了工作面的安全高效开采,为类似大采高工作面的煤壁控制提供了借鉴。     

大采高综采工作面煤壁片帮机理及控制技术

为控制大采高综采工作面煤壁片帮,通过理论分析、数值模拟、现场实测等研究方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理,在此研究基础上,根据淮南张集矿1215(3)大采高综采工作面具体条件,提出了俯斜开采、采用高阻力结构合理的液压支架、加快工作面推进速度、加固煤壁和及时带压移架等控制煤壁片帮技术,应用实践表明,控制煤壁片帮效果良好.     

西曲矿大采高工作面片帮机理与防治研究

西曲矿18501工作面为大采高一次采全厚工作面,在回采过程中工作面煤壁片帮情况严重。根据西曲矿开采煤层地质条件,对工作面煤壁片帮机理进行了分析,提出采煤机滚筒加长轴的台阶形煤壁推进工作面采煤方法,通过施工实践后观测统计,优化后的采煤方法明显改善了工作面煤壁片帮情况。     

大采高大倾角工作面煤壁片帮机理分析

为研究大倾角大采高工作面煤壁片帮机理,控制煤壁片帮。建立大采高大倾角条件下的煤壁片帮模型,利用压杆失稳理论解释煤壁片帮现象。通过理论计算得出了大采高大倾角工作面煤壁片帮临界力以及片帮最易发生的位置,分析了倾角、采高与片帮临界力和片帮位置的关系。结果表明：煤壁片帮临界力与采高和煤体自身刚度有关,与煤层倾角无关。采高越大,煤壁片帮临界力越小,煤壁抗弯刚度越大,煤壁片帮的临界力越大。煤壁片帮发生的位置受煤壁自身刚度、顶板压力、煤层倾角、采高的影响,但主要由采高决定,煤壁最易片帮位置距离顶板约0.398倍采高处。此外,现场观测了攀枝花煤矿11073大采高大倾角工作面的煤壁片帮现象,现场观测与理论分析结果一致。现场采用提高支架工作阻力等措施,有效地控制了煤壁片帮现象。     

松软煤层片帮漏顶防治技术研究

金黄庄矿业公司是新建矿井,属于煤与瓦斯突出矿井,地质条件极其复杂,首采面B102工作面开采期间断层较多,松软煤层的形态均呈层状,煤层中沿顶位置煤体松软,煤层厚度不稳定变化较大,开采过程中出现了严重的片帮、漏顶等情况。根据工作面煤岩层特点和水分对煤岩改良作用的原理,采用煤壁浅孔注水和超前加固综合治理技术,实现了工作面煤壁的稳定,保证了矿井安全、正常生产。     

大倾角软煤层综采工作面防片帮技术

针对平煤集团十三矿己15-17-11081采煤工作面地质构造复杂、煤层倾角大、煤体松软,在开采过程中极易片帮冒顶,使工作面回采难以正常进行,经过分析研究,采取了打超前锚杆,防止片帮冒顶,超前锚固控制工作面煤壁,取得良好效果,使该工作面的生产实现正常,稳产高产.     

大采长倾斜煤层工作面矿压分析及煤壁片帮控制技术研究

针对平煤股份十矿深部大采长倾斜煤层开采过程中出现的矿压显现剧烈、煤壁片帮严重等制约工作面安全高效生产的难题，以该矿己_15-16-24070工作面为工程背景，从倾斜煤层开采过程中基本顶岩层来压步距和工作面采场应力集中分布进行分析，得到矿压呈现出自上而下逐渐变小的趋势，中部来压较为剧烈，确定煤壁易片帮区域。提出采用智能供液系统提高液压支架初撑力管理水平、对煤壁注水提高煤体塑性的采煤工作面煤壁防片帮方案，并在现场工业性试验中取得了较好的效果，回采速度由原来的圆班推进2～3刀提高到6刀以上，对于类似条件下采煤工作面煤壁片帮治理具有较好的指导和借鉴意义。     

软煤层大采高工作面煤壁片帮机理及预防措施

工作面煤壁片帮问题制约了大采高综采技术在软煤层中的应用,软煤层中采用大采高综采技术能否成功的关键在于能否防止片帮现象的发生。文章以工程实例为基础,对片帮机理进行研究分析,运用力学理论对软煤层大采高综采工作面煤壁破坏的拉裂破坏和剪切滑移破坏进行了分析,提出了相应的预防措施,以此满足煤矿安全、高效生产要求。