厚松散层下煤层开采顶板垮落规律研究

运用松散介质力学理论和相似模拟实验研究厚松散顶板下煤层开采顶板垮落特征，详细分析了厚松散顶板下开采顶板垮落规律，得出了厚松散顶板下采煤采场支护阻力计算公式。厚松散顶板垮落特征与薄层状顶板垮落特征有着很大区别，顶板垮落形态似抛物线拱状，且随工作面推进冒落拱动态向前移动，其形态、大小基本保持稳定，靠采空区侧顶底板移近量最大，工作面支柱载荷前后排较小中间大，研究结果成功地应用于工程实践。     

特厚松散覆岩采煤工作面顶板破断规律研究

针对特厚松散顶板采煤工作面顶板破断机理研究不足造成顶板漏冒压坏工作面液压支架问题,采用理论分析、相似模拟实验、数值模拟分析等手段,进行特厚松散顶板采煤工作面顶板破断规律、机理及特征研究,进行特厚松散顶板在采动过程中的裂隙发育情况、离层情况、冒落和垮落特征分析。研究得出:特厚松散顶板采煤工作面顶板垮落特征与常规顶板地质条件下有所不同,特厚松散顶板以冒落拱形式破断;基于特厚松散顶板破断特征,利用采动岩体力学理论,建立了特厚松散顶板破断的力学模型,确立了特厚松散顶板采煤工作面冒落拱参数。该技术成果可为其他类似地质条件矿井煤炭开采提供技术指导。     

深孔爆破弱化坚硬顶板技术在大采高综采工作面的应用

潞宁煤矿2号煤层采用大采高综合机械化开采,煤层基本顶为厚14.57m的中粗砂岩,根据国内外坚硬顶板条件下开采经验,在开采过程中,为了避免工作面大面积悬顶突然垮落造成的冲击,需对坚硬顶板进行处理。介绍了22105大采高综采工作面在初采和正常回采期间坚硬顶板弱化处理的深孔爆破方案及具体参数。实践证明深孔爆破可以解决顶板难以垮落的问题,实现坚硬顶板条件下的安全开采。     

厚砂岩顶板薄煤层矿压弱化技术实践研究

针对厚砂岩顶板薄煤层短工作面矿压弱化技术在实践过程中存在的问题,以祁东煤矿8231工作面为背景,对工作面进行了厚砂岩下薄煤层短工作面开采顶板管理技术研究。采取超前预裂爆破弱化厚砂岩顶板来压的原技术,对顶板深孔预裂爆破、风巷顶板超前预裂爆破辅以浅孔强制放顶措施,解决了厚砂岩下薄煤层短工作面开采期间,工作面冒落不充分这一难题。结果表明:工作面顶板预裂切断顶板的完整性,增大了冒落带高度,有效解决了工作面“四含”水的威胁,避免了出水压架的风险;工作面老塘顶板冒落充分,不会出现来压剧烈顶板大面积垮落现象,防止因顶板大面积垮落带来的冲击波对施工人员的伤害,避免采空区瓦斯瞬间大量涌出造成瓦斯超限的风险。     

厚层复合石灰岩顶板垮落特性试验研究

研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性，通过岩石力学性质试验获得相应的力学参数，应用数值模拟和相似材料模型试验，对晋城矿区卧庄煤矿150煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究，得到工作面厚层复合石灰岩顶板的初次来压步距和周期来压步距以及垮落规律．结果表明，两种不同试验模拟手段得到了相近的结果，初次来压步距20m左右，周期来压步距在10～15m之间，并且与实际工作面顶板的垮落形态相吻合．这一研究成果为解决晋城矿区厚层复合石灰岩顶板不易破断，支架承受较大压力等问题提供了理论基础．     

松散破碎顶板工作面安全开采技术研究与应用

分层开采时其再生顶板多呈松散破碎状态,研究表明松散破碎顶板的垮落是以拱的形态,工作面始终处于动态冒落拱保护下的免压区内,采场支柱实际上只承担冒落拱内部分破碎岩体的重量.采场顶板控制原则以支护为主、增强支柱稳定性,工作面采用五排单体支柱控顶,铺设金属网并留0.2米厚顶煤护顶,沿工作面煤壁布置一排贴帮柱,第四排支柱打反斜撑支柱,每棵支柱均穿柱鞋.     

膏体充填顶板破坏特征及实测分析

煤层在开采过程中导致顶板垮落,导水裂隙随着工作面的不断推进,裂隙发育高度不断增加,当煤层顶板有水体存在时,对顶板的垮落控制尤为重要。文章以赵楼煤矿2301工作面顶底板地质条件为背景,研究充填开采条件下煤层顶板破坏高度,并对赵楼煤矿2301工作面的顶板破坏特征进行实测分析。     

急倾斜煤层浅部开采顶板破断致灾原理与控制

为掌握急倾斜煤层浅部开采时顶板的破断规律,确保水平分段综放开采时的安全生产,采用物理相似模拟实验研究急倾斜煤层浅部开采时顶板的垮落规律,通过力学建模分析顶板垮落的条件,运用3DEC对人工爆破强制放顶的效果进行了数值模拟与分析。研究结果表明:浅部开采时急倾斜煤层的顶板不易垮落,容易出现大面积悬顶现象。工作面上方覆岩大面积垮落,产生冲击矿压,危害工作面安全生产;而在第一分段、第二分段回采过程中采用强制放顶的措施可以有效削减顶板的势能,顶板垮落后形成的覆浮矸垫层也可以保证急倾斜煤层下分段的生产安全。     

坚硬顶板近距离煤层覆岩运移与应力演化特征

基于坚硬顶板和近距离煤层群耦合开采条件作业空间安全隐患较大的问题,采用离散元软件对该条件下采动覆岩运移规律及顶板应力演化特征进行了研究。结果表明:老顶及上下层位坚硬顶板的垮落形态分别呈"W"型、"V"型和"U"型;开采初期,上下层位坚硬顶板协同弯曲运动,工作面回采70 m后,二者间出现离层并随工作面推进(90 m和110 m)出现2次突然垮落;顶板岩块水平应力与垂直应力的变化决定其运动状态。     

坚硬难垮落顶板处理方式浅析

我国的多数矿区都有坚硬难垮落顶板,在回采过程中容易形成较大面积悬顶,对安全管理极为不利。文章阐述了坚硬难垮落顶板岩层力学性质、坚硬难垮落顶板工作面的矿压显现特征、坚硬难垮落顶板的处理方法,对实现国内坚硬难垮落顶板的矿区安全高效开采具有重要意义。