综放工作面硬煤裂隙分布对其冒放性研究

以晋城矿务局古书院矿３＃煤层三个综放工作面为研究对象，详细分析了裂隙分布组数、方位、间距等对顶煤冒放性的影响，提出了工作面布置和裂隙分布最佳匹配，能够改善硬煤综放开采的冒放性，为坚硬煤层综放开采提高顶煤采出率提供了一条可行的思路。     

含厚夹矸煤层综放开采顶煤冒放性评价

为了正确评价含厚夹矸煤层综放开采顶煤冒放性,运用实验室实验、理论分析和现场实测等研究方法,分析了含厚夹矸顶煤破碎机理,夹矸赋存条件对顶煤冒放性的影响,提出了增强顶煤冒放性措施,并对顶煤冒放性进行了现场实测。研究表明:袁店一井煤矿822综放工作面夹矸和顶煤具有很好的冒放性;含厚夹矸顶煤冒放性不仅与夹矸层的层位、厚度及岩性有关,而且还与夹矸层裂隙发育程度有关。研究成果可为其他类似地质条件的放顶煤开采研究提供借鉴。     

放顶煤开采顶煤块度分布规律研究

实验研究了放顶煤开采顶煤破碎块度与支承压力（采深）、煤体强度和裂隙发育程度的相互关系，根据放煤率要求和可放出块度原则获得能预测临界开采深度的关系式，用加权平均块度指标评价支承压力、煤体强度和裂隙发育程度对顶煤冒放性分类的影响，提出顶煤冒放性的三因素评价准则．     

坚硬顶煤冒放性的裂隙与采煤工艺优化研究

通过理论分析和相似模拟试验,从煤体裂隙对强度的影响规律出发,研究了在综放面煤体裂隙方位与工作面不同匹配条件下,裂隙对顶煤压裂的控制作用,从而提出了通过煤体裂隙匹配技术提高顶煤冒放性、降低顶煤冒块的理论与技术,并通过"两硬"条件的综放开采实践得到了成功的应用和验证.     

放顶煤开采顶煤裂隙分布与块度的相关研究

用实测构造裂隙分布和发育程度及其与工作面布置关系，研究其对顶煤破碎冒落块度特征和顶煤采出率的影响。根据裂隙组数、方位及发育程度，选择相适应的工作面布置，能改善顶煤冒放性，即组数多、间距小、匹配合理，则冒块越小，冒放性越好。     

综放开采顶煤冒放性识别的未确知测度模型及工程应用

针对综放开采中顶煤冒放性等级评价中许多不确定性影响因素,借鉴未确知测度理论,将顶煤冒放性与其影响因素之间的关系作为未确知系统,提出综放开采中顶煤冒放性识别的未确知测度模型。分析了影响综放开采中顶煤冒放性诱因,选取煤层埋深H、煤体单轴抗压强度σc、煤层节理裂隙的发育程度η、煤层厚度M、煤层中夹矸层厚度mj和直接顶充填系数k等6个实测指标作为顶煤冒放性识别的主要影响因子,以16个放顶煤工作面为例,构造了适于顶煤冒放性评价指标的测度函数,同时引入信息熵理论确定各指标的权重,采用置信度识别准则对其冒放性等级进行识别。为进一步考察该模型的有效性与实用性,运用已建立的未确知测度评估模型应用到4组综采工作面顶煤冒放性评估中。研究表明,该评价模型结果符合工程实际情况,与模糊聚类和BP 神经网络方法一致,能解决综放开采中顶煤冒放性等级评价中诸多因素不确定性问题,可考虑在实际工程中进行推广。     

综放工作面初采期顶煤深孔爆破弱化试验研究

为解决兴隆庄煤矿3306工作面初采阶段顶煤整体性强、冒放性差、顶煤放出难的问题,在工作面回采前实施顶煤深孔预裂爆破、开切眼顶煤与顶板截断爆破试验。深孔预裂爆破提高了顶煤裂隙发育程度,降低了顶煤破碎块度,顶煤冒放性得到增强;开切眼中的顶煤、顶板截断爆破在顶板岩层中形成裂隙自由面,促使顶板提前弯曲、断裂,缩短初次来压步距。通过上述方法,初采阶段顶煤放出率由45%提高到75%,直接顶和基本顶初垮步距分别减小40.4%和36.6%,实现了顶煤的强制冒放和初次来压前的充分放出,有效提高了综放工作面初采阶段的顶煤采出率。     

综放开采顶煤冒放性确定

在分析综放开采顶煤冒放性影响因素的基础上,确定了煤层强度、节理裂隙发育度等7项指标作为顶煤冒放性的分类指标,提出了综放开采顶煤冒放性的分类和确定方法。     

大倾角特厚煤层综放开采顶煤冒放性评价

文章以庞庞塔矿9-301综放工作面为例,应用灰色决策方法中的灰色统计方法及模糊数学理论建立大倾角特厚煤层顶煤可放性评价模型,对顶煤冒放性的影响因素进行综合计算分析,可知9号煤层块段的顶煤可放性属于可放性好的第Ⅰ类,其顶煤一般不采取措施即可顺利放出,但需要在现场生产当中加强工作面支架等机电设备防倒滑管理。     

特厚煤层分层综放开采技术可行性研究

研究特厚煤层分层综放开采技术可行性,解决特厚煤层的开采技术难题。依据特厚煤层结构以及冒放性分析结果可知,特厚煤层分层综放开采受煤层强度、顶煤节理裂隙以及顶煤直接顶条件的影响。依据特厚煤层综放开采时的顶煤冒放性,将顶煤冒放性划分为4类。通过顶煤冒放性划分结果可知,特厚煤层分层综放开采技术具有降低顶板强度、降低顶煤厚度、提升资源采出率、提升顶煤冒放性等优点。特厚煤层的最佳开采技术为上分层综采下分层综放技术,为了保障特厚煤层分层综放开采的安全性,分析分层综放开采技术的下分层综放开采工作面安全管控技术。将分层综放开采技术应用于某煤矿特厚煤层开采中,验证特厚煤层分层综放开采技术的可行性。     

高韧性特厚煤层综放开采顶煤弱化处理研究

灵武矿区2号煤层,硬度系数小,但韧性高,煤层厚度大,在开采过程中表现为顶煤悬顶面积大,冒落滞后,冒落块度大。结合磁窑堡二矿综放试验,研究了提高高韧性特厚煤层顶煤松动爆破技术参数,成功地实现了高韧性特厚煤层的综放开采。     

利用裂隙与工作面布置匹配技术提高综放面的顶煤回收率

分析了裂隙组数、间距、方位和工作面布置匹配不同对顶煤回收率的影响，并根据裂隙分布决定冒块特殊而冒块特征影响冒放性的观点，提出了实践中影响冒放性的六类裂隙分布排序。     

矿体可崩性研究及其在自然崩落法采矿中的应用

提出了矿体的可崩性是自然崩落法可行性研究的重点,分析了岩体原岩应力、节理裂隙分布及其力学性质对矿体可崩性的影响,结合矿石块度预测和矿岩崩落速率预测规律,给出了自然崩落法设计矿体开采的各主要因素。     

浅埋综放开采煤层裂隙与工作面方位匹配的物理模拟与应用

根据路天煤矿二采区1604工作面煤层赋存条件，运用1∶25的大比例物理模拟试验，定量研究了浅埋深煤层裂隙组数及其与工作面方位匹配对顶煤放出率的影响规律。研究结果表明：① 顶煤放出率随裂隙组数的增加呈线性规律提高。与无裂隙煤体相比，含有单组、双组和三组裂隙的煤体，顶煤放出率分别提高18%，26%和35%。② 单组裂隙时，随着裂隙方位与工作面夹角的增大，顶煤放出率呈线性规律降低。裂隙与工作面平行时，顶煤放出率最高，为70%。③ 双组裂隙时，随着次裂隙方位与工作面夹角的增大，顶煤放出率呈线性规律降低。主裂隙垂直、次裂隙平行于工作面时，顶煤放出率最高，为79%。④ 三组裂隙时，随着次次裂隙与工作面夹角的增大，顶煤放出率呈线性规律降低。主裂隙垂直、次裂隙斜交、次次裂隙平行于工作面时，顶煤放出率最高，为86%。将研究结果应用于1604工作面，取得了显著的经济效益，为具有相同条件的煤矿合理设计工作面的推进方向提供了参考依据。     

用系统理论和方法解决“三下”采煤复杂问题

应用他组织系统理论和Simulink方法探索合理直观地解决多问题和多任务的复杂“三下”采煤问题。通过工程实例构造了系统模型,并对某工作面为防止水体下泄和建筑物破坏进行确定限制采高和工作面终采线位置优化。分别得到限定采高和终采线距建筑物水平距离的优化结果。表明该方法具有方法较简便、结果较合理,过程直观和计算工作量小的优点。     

急倾斜特厚煤层综放工作面采场运移与巷道围岩破裂特征

急倾斜煤层的赋存环境及水平分段综放的开采方式加剧了综放工作面采场结构与应力演化的复杂性,增加了综放工作面稳定性评估的难度,为此采用多手段联动的方法对煤岩体结构与巷道围岩破裂特征进行综合探测。通过急倾斜煤层综放工作面覆岩结构与应力分析巷道围岩产生分区破裂的力源条件;基于钻孔应力监测、声波探测、光学钻孔摄像等监测方法,获得了巷道围岩质量与离层区分布位置,钻孔内壁裂隙发育程度、裂隙数量与长度以及动态破裂演化特征。综合分析表明：急倾斜特厚煤层巷道围岩破碎具有分区分布特征,顶板与两帮裂隙呈现不规则的分区演化特征,裂隙区与完整区交替出现,煤体侧巷道帮的裂隙分布区域大于岩体侧。     

综放工作面煤壁片帮冒顶机理及防治技术

通过对综放面围岩结构的分析 ,论述了工作面煤壁产生片帮冒顶的机理 ,从而得出了支承压力、老顶回转、煤层硬度、节理裂隙、推采方向、停采时间是影响煤壁片帮冒顶的主要因素的结论 ,并结合峰峰局五矿 5 2 110面片帮冒顶的实际情况 ,说明了防治片帮冒顶的技术措施和取得的技术经济效果     

五阳煤矿高强度开采条件下地表移动规律的研究

根据多个观测的实测资料,分析求出了五阳煤矿在分层综采和综采放顶煤条件下的地表移动规律和岩移参数。无论是分层综采,还是综采放顶煤,都表现出地表下沉盆地陡峭、地表移动剧烈等特点;综采放顶煤与分层综采相比,地表下沉系数相当于初次采动,地表裂缝和破坏要轻得多。     

基于分形理论的采动裂隙时空演化规律研究

为掌握采动影响区覆岩裂隙时空演化规律,进行采动条件下裂隙场演化实验室相似模拟实验,采用数理统计方法对裂隙场分布进行定性分析,利用分形理论定量描述裂隙时空演化规律。研究结果表明:采动影响覆岩裂隙场划分为4个区域,即离层低角度裂隙区,采空区中部垮落及断裂带中角度区,裂隙扩展高角度区,中、高角度过渡区;引入分形理论,对采动影响覆岩裂隙演化的几个重要阶段的变化趋势和程度进行定量描述;通过分析裂隙张开的程度得出中、高角度过渡区是瓦斯抽采工程措施实施的主要区域。     

漳河水库下厚煤层综放开采技术研究

为保障五阳煤矿7802工作面漳河水库下厚煤层综采放顶煤安全开采,研究综放开采导水裂缝带高度发育规律,探讨了综放采场覆岩结构破坏及采动渗透性间关系,计算了水库下综放开采安全所需防水煤柱高度,制定相应的防治水技术措施。结果表明:中至坚硬覆岩综放开采导水裂缝带发育高度基本与煤层一次采高成正比,比例系数为20.22;煤层顶板基岩厚度大于水库下安全开采所需煤柱高度;监测知井下工作面涌水与地表水体没有水力联系,实现水库下压煤安全开采。