浅埋薄煤层综采工作面矿压规律及围岩控制研究

通过对浅埋薄煤层1601综采工作面的矿压实测研究,分析了其矿压显现特征及来压规律,评价了支架对工作面的适应性。结果表明:工作面周期来压动载系数平均为1.29,动压不明显;工作面中部支架平均工作阻力比上下两端头大,符合开口向下的抛物线关系;支架平时载荷和来压期间载荷均未超过支架的额定工作阻力,支架适应性良好。     

张集矿1121(1)综采工作面对接后初次放顶矿压观测分析

通过对张集矿1121(1)综采工作面初放和正常开采期间工作面的矿压进行观测,分析工作面的液压支架初撑力和最大工作阻力以及顶板来压等矿压显现规律,为后期工作面的支架选型以及初放期间工作面的安全生产和顶板管理提供科学的参考依据。     

大倾角三软厚煤层旋转综采矿压特征分析

基于潘北矿大倾角30°旋转综采工作面开采地质及技术条件,通过安设KJ345型在线监测系统对支架工作阻力及工作面矿压特征观测,对比分析了大倾角三软厚煤层综采工作面走向段和旋转段的矿压特征。结果表明:与走向段相比,旋转段工作面下部支架工作阻力显著增加,动载系数达1.45~1.52,而且煤壁片帮等矿压显现明显,基本顶来压步距减小;工作面中部支架工作阻力增加,基本顶来压步距增大,但矿压显现不明显;工作面上部支架工作阻力减小,来压步距从8.8m增加到15.5m。     

新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律研究

浅埋煤层综采工作面的埋深较浅不利于煤层的开采及围岩的稳定性,为探讨新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律,以该矿8118工作面地质和开采条件为背景,通过数值模拟的方法分别对浅埋煤层综采工作面顶板垮落形态、顶板沉降及顶板应力分布进行分析,同时对初次来压和周期来压期间支架工作阻力进行现场监测。研究结果表明：初次来压期间,上下关键层间的岩层产生离层现象,上关键层向下弯曲未断裂;周期来压期间,扰动继续向上传递,上关键层发生大面积的垮塌断裂;周期来压时,支架工作阻力有较大增长,增大约61%。     

补连塔煤矿12煤四盘区综采工作面矿压显现规律

综采工作面液压支架工作阻力对于监测工作面矿压显现规律有着十分重要的影响。对神东矿区补连塔煤矿12煤四盘区在不同开采条件下5.0 m液压支架工作阻力数据进行理论分析和实际观测,总结出5.0 m综采工作面在初采、正常回采以及末采期间的矿压显现规律。     

综采工作面过上层煤集中煤柱动载矿压控制技术

为解决近距离煤层群下层煤综采工作面过上层煤集中煤柱时压架的问题,以大柳塔煤矿活鸡兔井12306综采工作面为研究对象,分析其过上层煤集中煤柱期间的矿山压力规律、支架工作阻力、动载矿压显现特征,据此分析动载矿压显现的原因为工作面悬顶距离过长,周期来压步距较大,导致基本顶大面积垮落与集中煤柱边界覆岩铰接结构失稳的载荷同时作用于工作面支架上,对工作面支架形成了冲击载荷,支架立柱下缩1.2~1.5 m,形成剧烈的动载矿压。据此提出主要采取工作面调斜、调整周期来压、加大支架工作阻力、提高安全阀开启压力、加快推进速度以及采用合理的采高等技术措施,预防了综采工作面压架事故,保证矿井安全生产。     

坚硬直接顶综采工作面矿压显现规律研究

本文以四台矿81204坚硬顶板综采工作面为背景,通过理论分析和现场实测的方法,计算了坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距,监测得到了坚硬顶板综采工作面支架工作阻力变化及来压步距特征,揭示了坚硬顶板综采工作面的矿压显现规律,主要得到如下结论：1）理论计算得到坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距分别为43.7m和17.8m,明显大于非坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距,且实测来压步距与理论计算的来压步距偏差不大;2）工作面中部的初次来压步距明显大于工作面两端。坚硬顶板初次来压期间,坚硬顶板在最大弯矩的作用下率先在两端发生破断;3）工作面中部的周期来压步距明显大于工作面两端。坚硬顶板周期来压期间,坚硬顶板会发生顶板的“O-X”型破断;4）坚硬顶板综采工作面来压期间,支架工作阻力均未超过35.2 MPa,81204坚硬顶板综采工作面顶板控制效果良好。     

浅埋厚煤层综采工作面矿压显现规律研究

为了掌握浅埋厚煤层综采工作面开采矿压显现特征,采用现场监测的方法对某矿25209综采工作面矿压显现规律进行监测并评价了支架对工作面顶板运动的适应性,通过对监测数据进行分析,揭示了该矿25209综采工作面的矿压显现规律,得出该工作面基本顶平均周期来压步距为15.92 m,基本顶平均周期来压强度为14 789.89 kN。与此同时,支架来压时平均工作阻力与额定工作阻力的比值为71.5%,则表明支架选型较为适中,能够适应顶板周期性的变化规律。研究结果为该工作面后续顶板管理与支护强度的确定提供了科学依据。     

厚煤层一次采全高综采工作面矿压规律研究

依据许厂煤矿4305厚煤层综采工作面矿山压力观测数据分别对支架初撑力、支架工作阻力、支架阻力增阻情况进行了分析,绘制了实测工作面推进期间支架的平均压力变化曲线,研究了厚煤层一次采全高综采工作面矿压显现规律,为采区煤层开采提供了现实的指导意义。     

深部卸压厚煤层大采高综采工作面矿压显现规律研究

针对深部卸压开采后蹬空条件下厚煤层大采高综采工作面矿压难以控制的难题,根据丁集矿1282(3)工作面复杂的地质条件,通过对该工作面矿压显现特征及液压支架工作阻力现场观测研究,获得了深部卸压厚煤层大采高综采工作面矿压显现规律,分析了厚煤层大采高综采液压支架的适应性,揭示了深部卸压厚煤层大采高综采工作面的顶板来压特征。     

大倾角煤层不规则工作面支承压力演化特征

针对大倾角煤层不规则工作面围岩控制难题,结合大倾角煤层工作面开采特点,构建了大倾角煤层不规则工作面数值计算模型,开展了不规则工作面在不同倾角条件下支承压力动态演化规律研究。结果表明：不规则工作面走向与倾向支承压力动态演化过程具有一致性,不规则工作面上中下不同区域支承压力形成与演化过程受煤层倾角影响表现出不一致性;工作面衔接段10~40 m内支承压力呈现过度集中的特点;受煤层倾角影响,工作面中部超前支承压力最大;工作面超前支承压力演化经历了5个阶段;走向推进至70 m和140 m时,超前支承压力出现峰值。     

极近距离煤层群重复采动围岩力学特征研究与应用

采用相似材料模拟、数值模拟和现场应用的综合方法对极近距离煤层群重复采动极易引发动力灾害问题进行了研究。结果表明：煤层群重复采动过程中下伏工作面推进至85m时顶板与上伏工作面采空区出现贯通,导致下工作面周期来压呈不规律现象|下伏工作面前垮落角随着工作面的推进整体呈下降的趋势,后垮落角呈上升的趋势,且都在工作面推进至85m左右时角度发生明显变化|与初次采动相比,重复采动过程中应力集中程度相对缓和,卸压区域影响范围较大,当工作面推进至初次采动工作面煤柱影响区附近时,容易引发应力急剧增长及强动压现象。提出了“时间-空间-强度”相统一的极近距离煤层群重复采动条件下工作面强动压现象防范措施,保障了工作面的安全生产。     

浅埋厚硬顶板特厚煤层综放工作面矿压显现规律及控制技术研究

针对榆神矿区曹家滩煤矿浅埋厚硬顶板特厚煤层综放工作面矿压显现强烈、强动载来压现象频发的问题,对工作面强矿压显现规律进行了研究总结。研究得出：工作面周期来压步距平均18.4m,来压持续距离平均11.5m,动载系数平均1.45,来压主要影响35#—125#支架,具有来压动载强、来压持续时间长、来压区域性明显、周期性出现强矿压等特点,工作面平均每间隔135m出现一次大周期来压,大周期来压时一般出现连续性强来压,并伴随支架安全阀大范围长时间开启(安全阀开启比例50%以上)、支架活柱持续性快速下缩(支架最大下缩量超过2.0m)等现象。为减小坚硬顶板带来的强矿压威胁,采用井下定向水平长钻孔区域压裂技术对工作面坚硬顶板进行超前预裂。压裂后,工作面矿压显现强度明显减弱,未再发生顶板快速下沉的强矿压现象,顶板来压更加可控,支架工况得到明显改善,取得了良好的应用效果,对榆神矿区浅埋厚硬顶板工作面强矿压治理具有借鉴意义。     

赵各庄矿深部工作面动力显现防治技术研究

 针对赵各庄矿3237工作面分层开采条件下动力显现频发的现象,从矿井地质开采条件入手,对发生动压现象的工作面的诱发因素进行全面、系统分析,运用数值模拟、理论分析、现场实测的方法研究工作面前方分层开采和放顶煤开采条件下主应力分布规律,通过对不同条件下主应力分布规律分析,提出了通过开采保护层、采用放顶煤开采两项技术的耦合作用,同时结合局部解危技术改变煤岩层能量释放模式的方案。通过对该工作面的实际矿压观测研究,结果表明在深部高应力区域进行综放开采能有效缓解动压现象的危险程度;采用开采保护层方法解除了工作面的高应力,同时对放顶煤高应力区进行了区域卸压,使工作面前方支承压力集中系数为1.39,影响范围36m,整体上改变了高应力引发动压的力学条件,极大地降低了动压强度。     

断层破碎区域煤岩体动压影响范围确定

断层破碎区域的巷道极易发生变形,随着回采工作面的推进,工作面前方会造成应力集中且加剧断层的活化或者运移,诱发矿区动力学灾害。为了确定断层区煤岩体动压影响范围,以屯宝煤矿缓倾斜煤层1193工作面为研究背景,联合现场实测和理论分析,通过现场布置煤壁应力计和锚杆应力计来收集围岩内部的应力分布信号。以巷道表面变形测量为基础,结合内部应力变化的综合考量,从整体上分析可以确定断层发育区域的动压影响范围为34 m,峰值位置为5 m。动压影响范围的科学确定可以为巷道的合理支护提供支撑,从而保障屯宝煤矿1193综放工作面在断层区域的安全高效生产。     

浅埋房式采空区集中煤柱下综采动载控制研究

石圪台煤矿31201综采工作面过上方房式采空区集中煤柱后,上煤层顶板运动造成下煤层综采面大量支架压死。通过建立过煤柱阶段覆岩结构模型,推导出工作面在出煤柱时的结构必然失稳是动载力源,辅以数值模拟揭示了动载矿压大于支架工作阻力的压架机理,由此提出预先爆破煤柱、释放岩层能量的治理方案。同步进行地面钻孔位移监测、从地面和井下钻孔布置传感器进行微震监测,掌握矿压显现特征,预警了动压危险。地表钻孔窥视说明了过煤柱动载显然要大于进入煤柱期间的动载,多点位移观测和微震观测说明预警爆破措施可有效防治动载矿压。     

似膏体充填开采工作面来压特征分析

为分析似膏体充填开采工作面的矿山压力显现特征,以西马煤矿1327工作面为研究对象,采用现场实测的方法开展研究。首先在工作面开采过程中设计科学的工作面观测方案,工作面布置10个测点构成10条工作面压力观测线。对10个观测线的数据进行综合分析,分析结果显示,周期来压的步距大约是18.5 m,动载系数为1.12,由于动载系数很小,对生产不会产生太大影响;该矿区垮落法开采时动载系数为1.9~2.8,充填开采大幅度降低了周期来压期间的动载系数,减少了开采过程中的覆岩活动的剧烈程度。可以得出:似膏体充填开采工作面在推进过程中同样具有周期来压特征,改变了以往"似膏体充填工作面没有周期来压"的认识。     

水力压裂技术在二次动压巷道卸压中的应用

保德煤矿8号煤层三(上)盘区位于井田南侧,该盘区靠井田南侧边界段受古河流冲刷影响,老顶为较厚的含砾粗砂岩,该区域回采期间工作面矿压显现明显,回采后会导致相邻工作面二次采动巷道变形严重.为减小相邻工作面巷道变形,采取了水力压裂技术,通过"切断"传递力的关键层,降低二次动压巷道变形.实践证明,81307胶带顺槽(对应813...     

大倾角大采高综采面顶板矿压观测分析

大倾角大采高工作面顶板矿压显现规律与一般综采面有较大区别。本文通过在1901S综采面上、中、下选择3组支架,观测支架初撑力及工作阻力变化情况,同时在工作面顺槽布置测点,观测工作面超前支承压力。观测结果表明:大倾角大采高综采面周期来压压力分布不均匀,动载系数上部最大,中部次之,下部最小;顶板的压力大小与工作面的推进速度呈反比;回风巷受顶板压力范围大于运输巷等。观测结果为后期工作面回采的巷道支护、支架防倾斜管理工作提供了技术支持。     

深井综放工作面矿压显现规律分析

针对某煤矿典型深部矿井的特点,对E3202工作面的顶板进行了分类,分析了E3202工作面开采过程中的周期来压和动压系数变化规律,最终确定了E3202工作面的来压特点,得到了推进度与周期来压的线性公式,并据此对E3202工作面的支架参数的合理性进行了分析,分析结果表明:所用支架完全满足E3202综放工作面的支护要求,可为类似条件的工作面支护设计提供技术参数。