急斜煤层开采覆岩漏风途径生成演化模拟

为了解急斜煤层分段放顶煤开采过程中工作面发火成因,采用RFPA2D岩石破裂渐近过程分析软件,对开采中上覆层的破坏进行了数值模拟研究.模拟再现了采动区覆岩裂隙萌生、扩展和贯通的过程.研究表明工作面上方采空区靠顶板侧岩层首先产生微裂隙.随着下方工作面的开采,裂隙在多次闭合、扩展的反复过程中向浅部方向发展,并最终与地表塌陷过程中形成的向深部方向发展的裂隙贯通,从而形成由地表至工作面上方采空区靠顶板侧的漏风供氧通道,引起采空区发火,给工作面安全生产造成极大损害.堵塞漏风供氧通道以消除采空区残煤自然发火的外部因素有助于急倾斜水平分段放顶煤开采的安全生产.     

急倾斜煤层放顶煤开采火灾成因及防治研究

通过现场统计及相似模拟实验,对急倾斜水平分段放顶煤开采火灾成因进行了深入研究。研究表明:急倾斜煤层开采过程中的围岩动态运移与发火区域有关。综放工作面发火均集中在顶板侧煤层,工作面每次发火均不是本水平煤层自燃所致,而是由工作面上部靠顶板侧采空区首先发火,并随放顶煤过程进入工作面所致。围岩变形破坏生成的裂隙供氧通道是造成采空区靠顶板侧发火的主要原因。堵塞漏风供氧通道以便切断采空区残煤自然发火的外部因素是保证急倾斜煤层分段放顶煤安全高效开采的关键措施之一。     

急斜近距煤层联合开采三维数值模拟研究

为研究急斜近距煤层联合开采中围岩的稳定性,通过三维数值模拟,对碱沟煤矿联合开采的B19和B20煤层采后围岩的应力场和位移场进行了研究.研究结果表明:联合开采时采场围岩顶板方向引起的位移、应力变化要比在底板显著,但并不会引起围岩破坏运动范围的急剧增加,联合开采可成为解决急斜近距煤层开采困难的有效途径.研究为乌鲁木齐矿区赋存的大量急斜近距煤层的有效开采提供了科学依据,同时对其它具有类似开采条件的煤层的开采也具有一定的借鉴意义.     

急斜放顶煤开采围岩破坏规律立体模拟研究

通过大型组合堆体立体模拟架,对急斜煤层开采过程中围岩及上覆层变形破坏特征进行了模拟研究．研究发现急斜水平分段放顶煤开采围岩破坏主要向顶煤和顶板两个方向发展．顶煤在冒放过程中可能成拱．随着工作面的推进和顶煤的放出,破坏向上发展．煤层开采后形成的沉陷由最初在地表生成的孔洞发展为孔洞间的贯通．形成塌陷坑．随着塌陷坑周边岩体的垮落,最终形成主要沿顶板及走向发展的深槽形塌陷坑．沉陷表现为反复多次沉陷,塌陷坑内垮落体整体呈现为由底板侧朝顶板侧的台阶式下降分布．     

急倾斜煤层大段高开采围岩变形数值模拟研究

针对新疆苇湖梁煤矿急倾斜煤层大段高综放开采的实际,利用有限差分程序FLAC3D对20m段高工作面分段开采过程中围岩变形规律进行了数值模拟研究。研究表明:大段高开采过程中顶板的位移变形量明显大于底板。开采后顶板岩层中易形成卸载拱结构,在该结构保护下,顶板侧岩层的位移变化将经历缓慢增长—水平位移快速增长—竖向位移快速增长—破坏垮落的过程,使得大段高开采条件下顶板岩层发生大范围垮落的可能性大幅降低。数值研究所得结论对于现场实际生产有一定的借鉴作用。     

急斜煤层大段高工作面矿压显现规律

为研究急斜煤层大段高开采工作面的矿压显现规律,在与普通段高工作面对比基础上,通过现场实测,对大段高工作面的来压显现特征及支架的承栽特性进行了深入研究.研究表明:1)大段高工作面沿走向具有明显的周期性矿压显现,周期来压步距在21～26 m左右.2)支架的工作阻力并不会随着段高与采深的增加而大幅度增加,支架将受到其上方上覆岩层临时结构的保护作用.3)随着开采深度和充填体密实程度的增加,周期来压步距呈现增大的趋势.4)一次增阻在支架运转特性类型中所占比率最高,支架能够保持良好的运转特性.     

急倾斜水平分段放顶煤开采老顶来压规律探讨

以现场矿压观测为基础，应用“岩板”理论，分析探讨了急倾斜水平分段放顶煤工作面老顶破断、移动的特点及其来压规律。     

急倾斜煤层的开采分析

介绍了急倾斜煤层开采的现状,通过分析急倾斜煤层中可能出现的瓦斯问题、急倾斜煤层开采后岩层的移动以及急倾斜煤层开采分析等问题,论证了煤层的开采是一个综合性较强、影响和制约因素很多的复杂系统。开采急倾斜特厚煤层时利用高效安全的机械化采煤方法,在煤层厚度较大的情况下,可以实现开采方法工效高、工艺简单、掘进巷道少、吨煤费用低等优点。     

刍议急倾斜煤层本安高效开采模式

结合乌鲁木齐矿区的安全生产成功实践,就急倾斜煤层开采如何实现本安高效开采模式,如何求得发展进行探讨。     

急斜近距煤层联合开采覆岩运移规律模拟

针对乌鲁木齐矿区碱沟煤矿急斜近距煤层分段放顶煤开采过程中,同一开采区段内任一煤层开采将对邻近煤层构成破坏性影响的问题,通过数值和相似模拟的方法,对独立开采和联合开采方式下覆岩运移规律进行了对比研究,探讨了联合开采的科学性.研究表明:联合开采并未引起围岩破坏运动范围的急剧增加,围岩运移破坏范围的增大是有限的,不会造成灾变性危险;联合开采是解决急斜近距较薄厚煤层开采困难的有效途径.研究为碱沟煤矿B19,B20煤层联合开采工业性试验提供了科学依据,对其它具有类似开采条件的煤层也具有一定的借鉴意义.     

大采高综放割煤高度合理确定及放煤工艺研究

为提高塔山矿石炭系特厚煤层顶煤采出率,运用数值分析、相似模拟分析、实测统计分析以及工业性试验等方法,研究了大采高综放开采工艺中最为关键的机采高度及放煤工艺问题。研究及实践结果表明,在塔山矿8105工作面的地质开采条件下,合理机采高度为4.0～4.3 m,合理放煤步距为一刀一放0.8 m,合理放煤方式为多轮间隔顺序多口放煤。     

重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术

为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明：支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。     

急倾斜煤层巷道放顶煤开采放煤巷道的布置

巷道放顶煤法是改革急倾斜煤层开采技术的1种新采煤方法。放煤巷道的设计是应用该方法的关键技术之一。文章从巷道的层位选择、断面设计及支护形式等方面对放煤巷道的设计进行了较详细的分析,并介绍了试验矿井的应用效果,为急倾斜煤层矿井推广应用巷道放顶煤法提供了经验。     

急倾斜煤层群开采覆岩破坏与煤柱稳定性数值模拟

利用数值模拟的方法,以北京木城涧煤矿大台井建筑物下压煤开采为工程背景,研究了急倾斜煤层群开采条件下覆岩破坏和煤柱稳定性的规律,为急倾斜煤层群建筑物下压煤开采提供了必要的技术依据。     

近水平煤层综放面导水裂缝带最大高度分析及其研究

在近水平煤层条件下,利用离散元模拟的方法,分析了综放采场上覆岩层的运动特征,根据覆岩位移及应力变化规律,确定了覆岩的导水裂缝带高度.通过现场实测验证表明,数值模拟所得的裂缝带高度与实测结果相吻合,说明利用数值模拟的方法确定综放面覆岩导水裂缝带高度是可行的.     

王家山煤矿急倾斜煤层综放设备选型及回采工艺

为了确定急倾斜煤层走向长壁综放开采"三机"(液压支架、采煤机和刮板输送机)配套选型及安全可靠的回采工艺,针对王家山煤矿急倾斜煤层赋存条件及开采技术特点,采用三维数值模拟,分析了采场围岩与支架受力过程,顶板及顶煤破坏变形特征,结合工作面设备防倒防滑需要,初步确定"三机"选型。通过现场实践,确定了ZF4800/16/30型2柱支撑掩护式支架为主体的"三机"配套,总结出了由上向下割煤、由下向上推刮板输送机并移架、由下向上放顶煤的回采工艺。     

济宁三号煤矿放顶煤上行开采关键技术探讨

为保障放顶煤工艺条件下上行式安全回采煤层,提高煤炭资源采出率,研究了放顶煤工艺条件下上行开采机理、可行性判定及配采关系。研究提出的济宁三号井田放顶煤工艺条件下上行开采的判定方法和原则,为济宁三井田3上煤层上行开采提供了技术支持和安全回采保障。     

提高综放工作面端头煤层放出率的试验

为了提高综放工作面端头顶煤的放出率,进行了软厚直接顶(顶煤)条件下综放工作面端头区放煤的现场试验。实测研究了综放面端头区放煤条件下的矿压显现特征,优化了端头区放煤参数,并对放煤效果进行了实测分析。试验结果表明,软厚直接顶及顶煤具有较好的随动性和充填程度,利于端头放煤的安全高效实施。综放面端头区顶板压力很小,是工作面中部的6.54%。由于端头放煤后端头区顶板活动加剧,顶板压力增大了26.64%。综放面端头区放煤的顶板控制关键是"护"和"稳",改善端头支护系统的稳定性是端头区安全放煤的保障。根据综放面端头顶板的稳定性程度,合理确定了端头区的可放煤区域和双轮或三轮顺序不等量控制放煤工艺。