强冲击大采高工作面关键层周期破断规律研究

为探究强冲击大采高工作面关键层周期破断规律,以内蒙古鄂尔多斯母杜柴登矿井30202工作面为例,采用即时加载带理论对上覆岩层进行了划分,在进行了钻孔揭露覆岩层位分析后,理论计算了坚硬砂岩组覆岩周期破断步距,结合微震监测数据分析了影响工作面冲击危险的关键层位。研究结果表明30202工作面上覆岩层中,中高位顶板周期破断对工作面冲击危险存在重要影响,中高位顶板周期性破断期间大能量事件频发,须做好工作面周期来压期间冲击地压防治安全技术措施。     

大倾角大采高俯采工作面开采技术研究

在大倾角大采高俯采条件下,以刘庄煤矿151301工作面为例,对回采过程中出现的关键技术问题进行了分析研究,探讨了该条件下综采工艺技术措施,并取得了显著的效果,可为类似条件下工作面的开采提供技术参考。     

采场顶板关键层"横U-Y"型周期破断特征的试验研究

针对部分坚硬顶板矿井采动导水裂缝带处于8~15倍采高的高位关键层,"横O-X"破断运动引发工作面动载矿压甚至压架、临采空侧回风平巷超前100~200 m底鼓大变形等动力灾害的问题,采用自制的大尺度三维物理模拟实验平台,研究高位关键层的破断运动特征。结果表明:关键层发生横向破断时,首先,关键层板正面两侧长边和反面中部长轴方向同时形成破断裂隙;其次,关键层板正面两侧短边形成弧形裂隙,而反面沿中轴线端点同步形成八字形破断裂隙;再次,在板正面形成"O"形裂隙的同时反面形成"X"形裂隙,正面形成"U"形裂隙的同时反面形成"Y"形裂隙;最后,正反面裂缝贯通形成"横O-X"型初次破断和"横U-Y"型周期破断,在工作面上方形成"弧形三角板"和巷道上方形成"梯形板"的破断块体结构。统计发现,"横O-X"型初次破断步距与"横U-Y"型周期破断步距长度基本一致;横向破断形成的"弧形三角板"块体角度为75°~78°,与腰线和弧形切线形成的夹角72°~82°基本相等,近似于一个等角的"弧形三角板"。砌块模型试验结果表明,"弧形三角板"块体大幅回转过程中,因其顶点易与"梯形板"结构发生回转变形失稳而出现脱离现象,导致"弧形三角板"滑落失稳从而会引发工作面强矿压。研究成果为大采高开采工作面强矿压灾害防治提供试验基础。     

近距离亚关键层大采高综放开采覆岩失稳机制及矿压规律

为研究郭家河煤矿覆岩破断失稳机理及矿压显现规律,综合运用关键层理论、断裂力学、相似试验及现场实测等多种方法,对老顶与亚关键层的失稳条件、破断形式、工作面来压特性进行了分析。结果表明:在当前开采条件下,老顶发生切落失稳,亚关键层发生回转变形失稳,工作面呈现"大来压"与"小来压"特性,降低采放比可有效减小矿压显现程度。     

大采高工作面推进速度对关键层垮落型式的影响研究

针对大采高综采工作面推进速度对覆岩关键层"悬臂梁"垮落运动的关系及其对矿压的影响,通过对工作面关键层"长悬臂梁"和"短悬臂梁-砌体梁"两种结构对工作面矿压影响机理和庞庞塔煤矿大采高综采工作面矿压实测数据进行分析验证,发现不同推进速度下关键层"悬臂梁"垮落型式的矿压显现规律;在慢速推进时,关键1与关键层2破断重叠,致使工作面来压剧烈,支护困难,适当提高推进速度可以避免两关键层同时断裂,降低来压强度。     

大采高“刀把面”矿压显现规律研究

通过观测大柳塔矿52304工作面"刀把面"开采过程中的矿压数据,总结了工作面液压支架初撑力、最大工作阻力,以及顶板初次来压、周期来压等矿压指标的显现规律。结合关键层理论,从工作面覆岩赋存结构特征的角度,对"刀把面"的特殊矿压显现规律的成因进行了分析。     

大采高工作面末采顶板事故分析研究

结合1246大采高工作面正常回采期间矿压显现及贯通期间压力显现,对该面末采顶板事故进行分析,分析得知,末采阶段支护不到位、工作面推进缓慢是发生事故的主要原因,同时工作面四周均为采空区,该面形成孤岛,支承压力影响较大。文中一并给出大采高采场末采矿压特点及影响因素分析,为指导类似工作面末采回撤提供借鉴。     

半岛大采高工作面矿压显现规律研究

某矿3302工作面一侧为采空区,一侧为未采工作面.回采期间,该工作面回采巷道破坏十分严重.以3302工作面为研究对象,通过矿压观测研究了半岛大采高工作面矿压显现规律,掌握了该工作面顶板来压特征、巷道超前支承压力范围及强度、支架活柱下缩规律等,为指导该工作面的后期开采工作提供了详实的实测依据.     

特厚煤层开采远场覆岩结构失稳机理

针对大同矿区石炭系特厚煤层综放工作面周期性发生液压支架立柱大幅下缩甚至压死支架的工程技术难题,采用理论分析与现场实测的方法,研究特厚煤层开采远场覆岩结构失稳机理。提出了远场"三角板"结构运动影响特厚煤层开采工作面矿压的理念,建立了远场关键层"横OX"破断形成的"三角板"结构力学模型,确定了该"三角板"结构滑落失稳和回转变形失稳的理论判据;结合同忻煤矿现场实例,预计了远场关键层"横O-X"破断"三角板"结构块体的几何尺寸,并分析了此"三角板"的走向长度及回转程度对其自身结构稳定性的影响,结果表明"三角板"的走向长度和回转程度越大时该结构越容易失稳。同忻煤矿8202工作面临空侧回风平巷超前段底臌变形特征间接验证了远场关键层发生"横O-X"破断的规律。据此提出超前预裂远近场关键层以及在"三角板"结构下工作面实行快速推进等防治措施。     

薄基岩大采高综采面矿压显现规律

本文通过对补连塔煤矿综采面矿山压力的分析，总结出综采面矿压显现规律，为生产实践提供了宝贵的经验。     

大采高孤岛工作面矿压显现规律研究

以邓家庄煤矿1405大采高孤岛工作面为背景,通过现场矿压观测,得出了这种复杂条件下工作面的矿山压力显现规律。研究结果表明:1405综采工作面的老顶初次来压步距为35.4 m,周期来压步距平均14.39 m,动载系数1.4,来压显现较其它工作面强烈;由于受到侧向应力与工作面超前压力叠加的影响两端头压力显现明显大于其余部位;工作面所选用支架完全能够满足顶板支护的要求。研究结果对类似条件下矿压及顶板管理提供了参考依据。     

基于关键层理论的8m大采高工作面矿压规律研究

根据关键层理论,对8m特大采高综采工作面矿压规律进行预测,通过对现场实际矿压显现情况与预测矿压情况进行分析研究,结果表明：预测平均周期来压步距9.15m,实际8.5m|预测周期来压步距L周＜5m、5m≤L周＜10m、10m≤L周＜15m、15m≤L周分别占比12.5%、52.08%、31.25%、4.17%,实际占比16.38%、54.55%、23.64%、5.45%,吻合度高|预测煤层上覆各关键层先后折断,部分相邻周期来压之间无明显区分,导致工作面带压距离长,周期来压步距4～19m,实际工作面存在大、小周期来压,来压步距2.7～18m,与现场实际情况相符|可根据关键层理论对特大采高工作面矿压规律进行预测预报。     

寺河矿大采高300m工作面开采实践与分析

寺河煤矿在高瓦斯条件下对大采高采煤工艺、综采技术装备、安全管理等方面进行了大量探索,300 m加长工作面的开采实践,标志着寺河煤矿在大采高采煤技术方面上了一个新的台阶。文章对寺河煤矿大采高采煤技术的发展历程,300 m工作面顶板来压特征,以及采场矿压管理等方面进行了分析,为工作面的进一步加长和技术推广应用奠定了基础。     

大采高工作面回撤巷道安全措施分析

针对斜沟煤矿18111工作面,基于8号煤层顶底岩层矿压显现规律,提出了切实可行的回撤措施,为矿井的高产高效创造条件,可供大采高综采工作面安全回撤具有重要借鉴.     

大采高综采采场关键层运动型式及对工作面矿压的影响

掌握大采高综采采场关键层结构形态及运动型式是分析工作面矿压显现规律的基础。采用理论分析方法,得出了大采高综采采场关键层存在2种结构形态和6种运动型式,并给出了各结构形态和运动型式的形成条件,2种结构形态为垮落带关键层"悬臂梁"结构形态和断裂带关键层稳定"铰接"结构形态,6种运动型式为"悬臂梁"直接垮落式、"悬臂梁"双向回转垮落式、"悬臂梁"二次回转垮落式、"悬臂梁-铰接"结构交替式、"砌体梁"结构运动型式和"短砌体梁"结构运动型式。采用UDEC数值模拟方法验证了各形成条件下的关键层的运动型式,揭示了6种关键层运动型式对采场矿压的影响规律,最后得到了现场实测数据的验证。     

同忻煤矿大采高综放开采工作面矿压研究

为准确掌握大采高综放开采工作面液压支架的受力及运行状态,分析工作面受采动及放顶煤影响的矿压变化规律,采用实测法对同忻煤矿11个测站支架的支护阻力进行长期监测。结果表明:同忻煤矿8101工作面全体支架平均支护阻力18.31 MPa,占额定工作阻力的51.60%。工作面存在周期来压现象,平均3耀5 d,来压步距19.1耀26.6 m,平均为22.22m,增载系数1.18,来压持续时间较短,不明显。多个支架在来压期间液柱值达到38 MPa,部分支架工作阻力超过额定阻力,合理的支护阻力底限值应大于38 MPa。支架前柱的工作阻力普遍大于后柱,工作面中部支架的工作阻力普遍大于两端。     

薄基岩大采高综采面矿压显现规律

本文通过对补连塔煤矿综采面矿山压力的分析,总结出综采面矿压显现规律,为生产实践提供了宝贵的经验。     

大采高综采工作面矿压显现规律研究

 结合长平煤矿首采工作面的生产实践,针对长平煤矿第二个大采高工作面的地质条件,通过现场观测及理论方法,详细地研究了开采时工作面及其4条巷道的矿压显现规律。观测结果表明：老顶初次来压发生在39.8~43.5m期间,平均来压步距41.8m,来压动载系数1.21,来压影响距离平均6.55m;老顶周期来压步距在18.1~28.8m之间,平均23.7m,动载系数平均为1.12;靠近工作面的43051巷和43053巷收缩量较大,而43055巷和43052巷收缩量较小;在超前工作面100m左右时开始出现离层。研究表明,该工作面选用的液压支架较为合理,能够适应顶板来压及地质条件变化的影响。     

大采高综采工作面矿压显现规律数值模拟研究

大采高工作面矿压显现特点是设备选型的重要依据。以三元煤矿2301大采高综采工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟相结合的方法,研究了2301大采高综采工作面顶板运移规律及矿压显现特点。理论计算和数值模拟表明,大采高综采工作面基本顶破断时可形成明显的砌体梁结构;上覆岩层中6 m厚的砂岩对其他岩层的运动起主导作用,为工作面关键层。研究也得到了工作面超前支承压力影响的范围及峰值点位置。研究结果对于三元煤矿大采高综采工作面的安全高效生产具有较高的理论意义和实践价值。