采煤工作面顶板破断规律及其应力状态的研究

用弹性理论方法分析了月亮田煤矿１３１２４工作面顶板的破坏规律，并对工作面顶板的应力状态进行了数值模拟，其结果与实测资料比较吻合。     

神府浅埋煤层顶板破断运动规律

大量观测和模拟实验表明，薄基岩在厚沙覆盖层作用下的整体切落是顶板破断运动的主要方式，本文论述了对顶板破断运动及破断后运动的控制，指出保证足够的初撑力和采空区一定充填状况是控制要点。并进一步分析了基岩厚度，采高，推进速度对顶板破断的影响。     

极近距离煤层开采下煤层采场顶板破断规律

以叙永一矿极近距离薄煤层开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,提出了煤层群开采层间距的划分方法;并利用顶板岩梁理论推导了C20煤层直接顶断裂步距表达式;研究揭示了极近距离煤层工作面采场顶板破断规律;利用现场实测矿压数据较好地验证了理论分析和数值模拟结果。研究结果可以为极近距离煤层开采安全高效开采提供参考。     

煤层顶板破断机理研究

应用东北大学自行研究开发的岩石破裂过程分析系统(SFPA^20)，对开采浅埋煤层引起的覆岩顶板破断动态过程进行了数值模拟研究，得出了分步开挖的覆岩弹模与剪应力分布图、地表下沉位移图和煤层顶板应力分布图。通过对模拟结果的分析，揭示了浅煤层开采过程中覆岩破坏的冒落带、裂隙带、弯曲带及矿压分布、地表变形的基本规律。实例模拟得出的地表下沉值与实际观测结果基本吻合。     

断层下采场顶板破断规律的研究

基于UDEC软件对断层下采场顶板的破断规律进行分析,研究了不同倾斜角度断层和断层在采场顶板上方不同位置时对采场顶板竖直方向位移和应力的影响规律,从而得到了断层下采场顶板的破断规律,这些将为断层下采区顶板的支护提供一定的理论指导。     

谢桥矿坚硬顶板破断规律研究

谢桥矿采用综合机械化采煤工艺,与传统的房柱式开采工艺相比,其开采速度、采出率、生产效率均有较大幅度地提升,与此同时也带来了坚硬顶板大面积悬顶、顶板破断规律缺乏现场观测数据等问题。以谢桥矿13216工作面为工程背景,以岩石力学试验结果为基本参数,通过数值分析预测该工作面坚硬顶板的破断规律,并与现场实测数据对比,得出预测的基本顶极限垮落步距比现场实测数据要小,误差在限度内,偏于安全,可以为其他缺乏实测数据的工程提供参考。     

我矿采场坚硬顶板破断规律及控制

初步探讨了云岗矿采场坚硬顶板破断的基本规律，介绍了利用端头强制放顶处理坚硬顶板的方法，并通过端头强制放顶后的矿压观测资料分析了放顶后顶板上覆岩层的活动规律。     

回采巷道顶板岩层破断演化过程研究

为了研究回采巷道顶板岩层破断的演化过程,基于两端固支的超静定梁模型,探讨了围岩应力重新分布过程中顶板岩层的弹塑性载荷及变形。理论分析表明,通过对各阶段应力临界值的计算,可以对顶板岩层的破断进行有效的预计,也为确定巷道合理的支护时间提供了理论依据。     

厚煤层大采高综采面顶板破断规律及机理研究

以杭来湾煤矿首个大采高30201工作面为例,通过数值模拟、理论分析和现场实测的方法,分别对工作面开采过程中顶板破断规律进行研究。基本顶以“悬臂梁”、“砌体梁”的结构形式周期发生破断,造成工作面大、小周期来压显现。建立了工作面顶板力学模型,给出来压步距的计算方法。现场实测表明最大步距67.6 m是平均步距34.4 m的1.97倍,说明约2次小周期来压才有1次大周期来压。     

顶底板双软型薄煤层工作面矿压显现规律分析

针对顶底板双软型薄煤层综采过程中围岩控制难度大的问题,建立了顶底板双软型薄煤层围岩变形力学模型,并结合现场实际条件,采用FLAC3D数值模拟分析顶底板双软型薄煤层开采过程中围岩塑性区、围岩垂直应力、煤壁前方支承压力的变化规律,得出薄煤层综采时的围岩破坏机理。赵官煤矿1705E工作面实测矿压结果表明:直接顶初次垮落步距为18.2 m;基本顶初次垮落步距为37.8 m,周期来压步距平均为16.0 m;煤壁支承压力在煤壁前方13 m左右明显增大,影响范围为0~25 m;巷道两帮最大移近量为300 mm;巷道顶、底板最大变形量分别为900、500 mm,围岩变形实测数据与数值模拟结果相吻合。     

浅埋深薄基岩煤层顶板破断中的微震分布特征

为研究薄基岩浅埋煤层顶板破断过程中的微震分布特征,采用ARAMISM/E微震监测系统对某矿3301工作面进行监测。监测结果显示,工作面每推进95m左右,周期性出现一次大能量微震事件,说明顶板的周期性破断造成微震释放能量表现出一定的周期性,利用微震释放能量的周期性可以推断基本顶发生周期来压步距;微震事件具有明显的空间效应,利用微震定位结果,可以揭示煤层开采引起的岩层破裂高度,进而圈定岩层的破坏范围;顶板来压滞后于微震事件8h左右,利用微震事件与顶板来压的时间差,可预测薄基岩浅埋煤层顶板大面积来压。     

大柳塔煤矿薄基岩浅埋煤层工作面矿压规律研究

为了研究薄基岩浅埋煤层矿压规律,防止薄基岩浅埋煤层工作面发生切顶事故,造成溃砂溃水事故,通过对大柳塔煤矿22614工作面现场矿压观测,得出了薄基岩浅埋煤层工作面矿压显现规律,结果表明：工作面上覆基岩厚度大于10 m的区域,工作面顶板来压比较明显,支架动载系数相对比较大,工作面上覆基岩厚度小于10 m的区域,工作面顶板来压不明显,实测工作面支架工作阻力大部分为5 400～7 200 kN,现有支架能满足生产需求。     

“三软”煤层采场岩层移动规律数值模拟研究

淮南矿区综采采场条件复杂,采场矿压受多种因素影响。利用数值模拟的方法研究总结淮南矿区三软煤层综采工作面的矿压显现规律,为加强综采工作面顶板管理、保证安全开采提供了科学依据。     

巨厚岩浆岩下开采覆岩移动规律及采场压力变异性分析

应用UDEC2D计算软件,对济宁二号煤矿巨厚岩浆岩下煤层开采的覆岩移动规律及采场压力变异性进行了数值模拟,揭示了在开采过程中采场覆岩移动规律、工作面支承压力和支架阻力的变异性,系统分析了岩浆岩层作为关键控制层对覆岩移动和采场压力的影响。     

采动下特厚煤层沿底巷道顶板离层演化特征

采用综合实验室测试、数值模拟和现场实测等方法研究塔山矿特厚煤层沿底巷道顶板离层演化特征。结合3DEC软件模拟和现场实测结果得出,采动过程中超前工作面距离对回采巷道顶板影响:超前工作面160 m以内为采动影响区域;160 m以外为无采动影响区域。     

特厚煤层采空区下综放开采顶板岩层破断规律

为了研究平朔矿区9号煤层受4号煤层采动影响后顶板岩层破断规律及其特征,通过对9号煤层工作面支架工作阻力和受采动影响后的4号煤层底板裂隙发育情况进行观测分析,研究了采空区下特厚煤层综放工作面的矿压规律,分析了9号煤层顶板破坏程度及其对矿压的影响.结果表明:工作面顶板中存在中粗砂岩及砂质泥岩2层主要岩层,砂质泥岩层来压步距为9.8～24.0 m,平均为17.7m,中粗砂岩层来压步距为12.0～34.4 m,平均为22.6 m,动载系数1.43～ 1.62,平均1.56,中粗砂岩层运动规律为来压步距较大、来压步距受裂隙发育影响较大,采空区下方特厚煤层顶板破坏以纵向裂隙发育为主.     

大倾角煤层开采顶板垮落特征及矿压显现规律

为了研究大倾角条件下的综合机械化采煤工作面矿压显现规律,采用FLAC5.02D数值模拟软件建立相应的分析模型,模拟了煤层开采过程中的顶板垮落和围岩应力分布特征,重点分析了工作面上下端头的围岩应力分布规律及变形特点;结合具体生产矿井的综采工作面现场情况,得出了综采工作面推进过程中的周期来压、采动影响范围和煤壁片帮等矿压显现特征,并针对开采中出现的问题提出了相应的安全防范措施.     

薄煤层群开采切顶巷防冲技术在桃山矿的应用

切顶巷防治技术是指预先在工作面上顺槽与瓦斯高抽巷之间开挖一系列巷道(切顶巷),对顶板进行弱化,当工作面推进到切顶巷区域时,顶板发生破断,避免形成大面积悬顶,从而降低冲击危险性。以桃山矿为工程研究背景,通过设置切顶巷降低了冲击危险性,取得了显著效果,验证了薄煤层群开采切顶巷防冲技术的可行性。     

防治煤柱工作面顶板事故

分析了煤柱工作面顶板岩层运动的特点及支承压力分布情况,总结了梨树煤矿防治煤柱工作面顶板事故的方法,具有一定的借鉴意义。