超长孤岛综放工作面支承压力分布规律研究

为对超长孤岛综放工作面围岩稳定性和顶煤冒放性进行控制,采用FLAC3D有限元软件对比分析了超长孤岛工作面的支承压力分布特征。研究老顶上覆岩层应力场的变化规律,分析初采期间和正常推进期间工作面超前支承压力分布规律。老顶岩层内工作面超前支承压力存在两个峰值区域,工作面后方支承压力沿面长方向的中间存在一个峰值区域,两者之间为低支承压力区域。顶煤层位支承压力峰值大于煤层的机采层位,但支承压力的影响范围小于机采层位,且顶煤的极限平衡区宽度较机采层大。工作面正常推进期间较初采期间的支承压力极限平衡区宽度增大,孤岛工作面加长后支承压力峰值系数在初采期间增加,而在正常推进期间降低。超长孤岛工作面减小孤岛工作面侧向支承压力的叠加影响。     

超长孤岛综放工作面煤柱支承压力分布特征研究

为了确定超长孤岛综放工作面巷道煤柱的合理尺寸,采用FLAC3D软件模拟分析了不同长度孤岛综放工作面不同宽度煤柱的支承压力与变形破坏规律。初采期间,大煤柱(宽20m)倾向支承压力整体上随着至巷帮距离的增大而减小;随着工作面推进而增大。小煤柱(宽4～6m)初采期间走向支承压力峰值随工作面推进而增大,且峰值超前煤壁的距离也增大;正常推进期间,随顶板变形逐渐趋于稳定,支承压力峰值降低,但煤柱压力峰值至煤壁前方煤体支承压力影响范围内压力增高。煤柱支承压力峰值超前煤壁一定距离,且此距离随工作面长度加大而减小。加长孤岛综放工作面长度,护巷大煤柱和小煤柱的支承压力均减小,可以减小护巷煤柱宽度。     

综放工作面煤层高压注水技术实践

炭窑峪煤业402综放工作面煤层属中硬煤层,该矿采用煤层高压注水,橡胶封孔器封孔等技术,通过合理确定注水钻孔间距、施工长度和注水时间,对煤层进行高压注水,软化煤质,起到了提高回采率,降尘,及降成本的良好效果。     

综放工作面开采速率对围岩应力环境影响的研究

综放工作面开采速率影响着工作面围岩应力重新分布和变形破坏的结果。主要归结于：（1）开采速率的不同影响围岩应力转移过程的完整程度；（2）开采速率的不同造成单位时间开采截深的变化，从而影响了围岩的加卸载过程以及加载速率的变化；（3）开采速率的不同对岩石蠕变时间有一定的影响，从而影响岩石的变形及应力分布。以谢桥煤矿为工程背景，通过数值模拟分析，揭示开采速率对工作面围岩应力影响的规律。随着综放工作面推进速度的增加，工作面周围应力降低区的面积减小：与之对应，工作面周尉岩体破坏区的范围减小工作面前方峰值应力向丁作面靠近，峰值应力变大；围岩岩体的变形时间缩短，工作面周围岩体的位移减小。提出适当提高综放开采推进速度有利于工作面管理和安全生产。     

综放开采合理顶煤高度的确定

根据综放采煤工作面的特点,通过实验分析,和三者之间的关系以及对放煤效果的影响,得出最大顶煤高度和最小顶煤高度,其结论与实际吻合,为放顶煤开采提供了理论依据,同时提高了顶煤的回收率.     

综放工作面围岩结构分析

从系统稳定的观点出发，分析了综放工作面围岩的力学特性、结构特点及其平衡条件，讨论了直接顶与顶煤不同刚度组合对系统稳定的影响以及支架的工作特性，建立了综放采场的围岩力学模型。由此可对综放开采的矿山压力现象作出解释，并为支架的选型设计及矿山压力控制提供了依据。     

综放工作面电磁波透视分析

地质构造是影响煤矿生产安全和生产效率的主要因素,如果工作面内存在不明地质构造,则很可能会影响开采进度,甚至引发煤岩动力灾害事故。以滕州市东大矿业有限责任公司1301综放工作面为研究对象,首先介绍了电磁波透视技术的工作原理,然后通过在1301工作面布置测点和现场实测得到了大量的原始探测数据,通过数据处理和探测结果分析,探明了1301工作面的地质构造特征。分析结果表明,1301工作面内有21条隐伏断层,这为该工作面的综放开采提供了技术支持。     

综放工作面过特殊地质构造经验技术浅析

本文介绍大同煤矿集团朔州煤电铁峰煤业公司南阳坡煤矿通过研究、探讨、实践成功采用煤体再造、"#"字型木垛及单体支柱联合支护方法通过空巷,在经济上取得了效益,在技术上实现了突破。     

综放开采顶煤冒放性的损伤力学分析

运用损伤力学的基本原理，阐述了综放开采顶煤在支承压力作用下损伤演化与冒放性之间的关系。利用细观统计损伤力学建立了损伤参量的计算模型，把顶煤损伤参量作为冒放性指标另以研究，并讨论了开采深度、煤层强度、原始裂缝和水平应力对顶煤冒放性的影响，其结论结果和现场实际相吻合。     

综放开采松软顶煤落放规律的理论研究

考虑放煤口位态影响，分别对高位及低，中位支架单口放出时松软煤矸的移动规律进行了理论探讨，提出拱－椭球放出体，放出体轴线平均偏转角等新观点，并推导建立了相应的放出体及漏半母线方程。     

综放采场初压阶段顶板稳定性与顶煤放出率关系探讨

初次来压是综放采场矿压控制的重点之一,而顶煤从垮落到放完是一个动态过程,因此建立与顶煤放出率相关的顶板结构的稳定性判断准则是一个重要的理论课题。本文建立了综放采场顶板结构整体变形失稳和局部铰接失稳的力学模型;根据结构稳定理论和强度理论,得到了保持顶板结构整体变形稳定的顶板容许下沉量和保持岩块局部铰接稳定的顶板容许下沉量,通过与顶板回转下沉运动几何状态所决定的顶板下沉量的对比,分析了顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定相统一的力学条件,从而建立与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断准则;结合具体采场实例,给出了与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断曲线和方法,为现场针对不同顶板设计合理的顶煤放出率,从而实现顶板的安全控制提供理论依据。     

浅埋厚基岩松软顶板综放采场矿压特征工作面长度效应

基于现场实测结果,结合数值模拟技术,对浅埋厚基岩松软顶板综放采场矿压特征的工作面长度效应进行系统的研究。研究结果表明：加长工作面长度对矿压特征有显著影响;超长综放工作面来压步距减小、采场支架受力均匀、矿压分布呈以工作面中部为对称轴的拱形分布、支架末阻力–初撑力为线性关系;工作面长度方向存在随工作面长度演化的“复合压力拱”;随工作面长度增加,煤壁前方支承压力峰值增大,工作面长度方向压力拱逐渐升高且扁平率趋于增大,表现为总体的矿压显现增加规律,利于顶煤的破碎;控顶区内顶煤下沉量 S 随工作面长度 L 的增大呈对数规律增大,随支架初撑力 P 的增大呈负对数规律减小;给定 S 后, P 随 L 呈线性规律增加。研究成果可为工作面长度和支架的选择提供有益的借鉴和参考。     

综放采场上覆厚层坚硬岩层破断规律的分析及应用

根据厚层坚硬岩层的赋存和运动特点,利用基于弹性理论、考虑岩梁体积力的厚层坚硬岩层运动规律的力学判据,给出厚层坚硬岩层运动方式的判断曲线,通过分析厚层坚硬岩层运动方式的影响因素,得出厚层坚硬岩层分层运动的可能性大、层间效应明显、关键层的“关键性”下降的结论;通过与传统研究方法的对比和工程实例分析,表明文中厚层坚硬岩层运动规律的力学判据和判断方法可对“关键层”在运动过程中的破断方式进行较准确的预测。     

不同顶煤条件下支架工作阻力的确定

从端面顶板稳定性控制角度出发 ,应用数值模拟离散元法分析了不同顶煤条件下端面顶板稳定性与支架工作阻力及端面距的关系。模拟结果表明 :在软及中硬煤条件下 ,端面距一定范围内 ,支架工作阻力P与端面顶板下沉量Δld 为类双曲线关系 ;而硬煤条件下没有类似关系。由此给出不同顶煤条件下支架工作阻力的计算方法 ,认为在软及中硬煤条件下可以利用P -Δld 关系曲线确定支架临界工作阻力 ,而传统支架工作阻力确定方法适合于硬煤条件 ,结论在实测中得到验证     

高瓦斯易燃煤层综放面风量优化技术研究

简述了大采长、双尾巷K8202综放面概况,对其一般风量进行了考察及优化,使工作面风量同时满足瓦斯治理,防灭火技术要求,确保大采长高瓦斯易燃煤层综放面高效安全生产。     

Numerical simulation of the top coal caving process using the discrete element method

How to understand the top coal caving process and increase the top coal recovery ratio is one of the urgent problems to resolve for longwall top coal caving technology. This paper discusses a new theory and technology of top coal caving with vibration. The vibration device is mounted on the shield beam of the top coal caving support. The vibrator destroys the arch structure formed during the top coal caving process, which results in the smooth top coal caving process, and in this way the top coal recovery ratio is increased. The distinct element method (DEM) numerical software particle flow code in 2 dimensions (PFC2D) is used for the numerical simulation. It is proven that the vibration can easily destroy the arch structure which is formed during the top coal caving process. The parameters about when the arch structure would be formed during the top coal caving process have been obtained. The movement of the top coal caving process under the vibration condition makes a more stable layer uniform caving performance. The aim of the top coal caving with vibration technology, to increase the top coal recovery ratio and to lower the waste content rate, has been achieved.     

综放沿空巷道顶煤受力变形分析

根据砌体梁理论 ,老顶以给定变形方式作用于综放沿空巷道围岩 ,应用能量原理分析了巷道围岩的变形机理 ,建立了巷道顶煤的力学模型 ,运用变分法对老顶给定变形下顶煤的变形进行了初步求解 ,并对顶煤下沉量与支护阻力、煤体弹性模量、巷道宽度的关系进行了探讨。     

浅谈大倾角综采工作面支架对接技术

针对大倾角综采面支架对接难度大,有较大的安全威胁,通过创新顶板支护、对接工艺等有效的技术措施,实现了支架安全、快速的对接,取得了较好的经济效益,为大倾角综采面支架对接积累了经验。