大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。     

机采高度对顶煤冒放性与煤壁片帮的影响

针对特厚煤层大采高综放开采顶煤冒放性与煤壁片帮难题,采用理论分析、数值模拟及技术经济综合对比分析等方法,分析了工作面机采高度对煤炭资源回采率及煤壁片帮的影响。通过建立特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮的压剪力学模型,分析了大采高综放工作面煤壁片帮机理,研究了相同机采高度情况下大采高综放工作面较大采高综采工作面煤壁片帮更加剧烈的原因。增加液压支架对顶煤的主动支护作用力及选择合理的液压支架架型结构参数,既可以提高顶煤的冒放性,同时还可以降低煤壁的片帮概率。综合分析不同机采高度对煤炭资源回采率、煤壁片帮控制及工程与设备投资的影响,确定罐子沟煤矿大采高综放工作面机采高度为4.5 m,设计研发的ZFY12000/26/47型两柱掩护式整体顶梁大采高综放液压支架使用效果较好。     

大采高综放工作面片帮影响因素及防治技术

煤壁稳定性问题严重影响了大采高综放工作面的正常作业,造成难以实现高产高效开采。为此,通过理论分析、数值模拟、现场实践等方法,研究了大采高综放工作面的片帮原因和影响因素,并将工作面煤壁受力情况简化为杆体力学模型,分析得出了煤壁发生中部片帮的机理。得出结论:减小采高、工作面伪俯斜开采、增大支架工作阻力、工作面快速推进和煤体注水注浆等技术措施,可有效地控制大采高综放面煤壁片帮问题。     

布尔台矿区42102工作面大采高改综放开采矿压显现分析

针对布尔台矿区原42102大采高综采工作面矿压显现强烈,煤壁片帮深度大,工作面液压支架前漏矸、漏顶严重等问题,采用FLAC3D数值模拟方法,对比分析了42102工作面在综放开采和大采高综采两种开采模式下的矿压显现规律,结果表明:综放开采可以有效降低煤壁片帮,并且采高越小,煤壁片帮值越小,采高3.5 m综放开采的煤壁片帮量仅为采高5 m大采高综采的65%左右,且顶板下沉量仅为综采的20%~30%。在42102工作面改为综放开采后,经现场实测:综放工作面煤壁片帮程度较大采高综采减小了50%,未出现漏矸、漏顶和冒顶现象,工作面支架工作状态良好,控顶效果良好。     

综放工作面煤壁片帮分析及控制措施研究

为减轻综放工作面煤壁片帮现象,基于综放工作面煤壁易出现严重片帮等问题,结合山西某矿综放工作面地质条件,对综放工作面煤壁片帮机理与一次采全高工作面煤壁片帮机理进行了对比分析,得出综放工作面在放出顶煤后,会使工作面煤层高度得到变相增加,会加长煤壁裸露在外边的时间,综放工作面煤壁出现片帮的概率与片帮深度都相对更大,依据该结论,从支架初撑力方面、顶梁结构方面以及护帮结构等方面,提出了一系列控制综放工作面煤壁片帮的措施,通过应用这些措施,有助于减轻综放工作面煤壁片帮问题,更好的保障综放工作面安全生产。     

特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮机理及控制

针对不连沟煤矿F6202大采高综放工作面煤壁片帮严重的问题,通过现场调研观测,根据煤壁片帮位置,总结并分析了回采过程中煤壁片帮的基本特征。进一步分析了顶板结构、液压支架工作阻力及工作面推进速度对煤壁片帮程度的影响。研究表明:顶板形成的"下位组合悬臂梁-上位砌体梁"结构中组合悬臂梁失稳断裂引起煤壁上方"反弹区"向煤壁冲击,以及支架工作阻力偏小、工作面推进速度过快引发组合悬臂梁结构强度伪增强而积聚更多应变能瞬间释放是导致大采高综放条件下煤壁片帮的重要因素,增大液压支架工作阻力能够降低煤壁片帮程度。提出了"煤层注水、适当减缓工作面推进速度、提高液压支架工作阻力"的片帮综合治理方案;工程实践表明,治理后煤壁片帮频次和日片帮深度均值较之前大幅减小,取得良好片帮治理效果。     

大采高综放工作面煤壁弧型滑动失稳机理与控制技术

针对同忻煤矿8107大采高综放工作面煤壁严重片帮事故,综合现场调研、煤岩样力学试验、数值模拟及理论分析,建立大采高综放工作面煤壁弧形滑动失稳力学模型。结果表明:大采高中硬煤层片帮主要形式是煤壁上部的弧形滑动片帮,片帮起始破裂点位于煤壁深部顶煤"冒落拱"拱脚位置。严格Janbu法煤壁弧形滑动片帮安全系数计算结果表明:8107大采高综放工作面煤壁片帮关键控制指标为护帮阻力Fr,控制区间1 000~2 000kN;弧形滑动轨迹控制参数α,合理值区间30°~60°;煤体力学参数及顶煤冒落拱相关参数。煤壁片帮主要原因是支架护帮千斤顶进液管路严重泄漏导致支架护帮阻力不足,YHX型液压泄漏检测仪通过拾取分析泄漏产生的高频声波和振动信号实现了液压故障检测和准确定位。     

大采高超长综放工作面采场矿山压力控制技术研究

综采放顶煤工作面采高的增大,会引起支护高度相应加大,支架重心提高,使支架容易发生滑倒与倾斜。采高增大造成煤壁高度加大,在矿山压力的作用下容易发生较大范围和深度的片帮。支架稳定性降低与煤壁片帮增加了端面冒顶的危险性,因此支架、煤壁及端面顶煤的稳定性控制技术成为大采高综放工作面的高产高效回采的基本保障。     

大采高综放开采几个理论问题的研究

提出大采高综放开采的概念,对大采高综放开采主要基础理论问题如：大采高综放开采工作面参数的确定、煤壁片帮冒顶机理与防治、提高工作面煤炭采出率、大断面高煤帮巷道支护、围岩活动规律与特种综放支架研发进行了探讨,以期推动这一技术的发展.     

“两硬”大采高综放工作面煤壁片帮机理及控制研究

以8916工作面为例,通过现场统计掌握了"两硬"煤层大采高综放工作面煤壁片帮主要形式,并对片帮机理进行了理论分析。结合8916工作面实际,分析了影响"两硬"煤层大采高综放工作面煤壁片帮的主要因素,并给出了预防性措施。     

大采高综放工作面煤壁片帮影响因素模拟研究

针对大采高综放工作面的煤壁片帮控制难题,在统计分析煤壁片帮基本形式的基础上,利用数值分析软件,研究工作面机采高度、端面距、支架工作阻力等生产因素对煤壁稳定性的影响,进而得出一些具有现实指导意义的控制参数和结论。     

竖向裂隙发育煤层大采高综放开采煤壁片帮失稳机理及其控制

针对大同矿区塔山煤矿竖向裂隙发育煤层大采高综放开采典型煤壁片帮特征,基于压杆理论分析和实测研究,探讨了竖向裂隙发育煤层煤壁片帮失稳机理。理论计算得到了竖向裂隙发育煤层煤壁片帮临界稳定关系及对应的临界作用力,通过提高煤岩摩擦系数、降低煤壁条状煤体重心提高工作面煤壁的稳定性。结合塔山矿8105工作面大采高综放开采条件,采用煤层深孔内充水承压微爆破技术,取得了大采高煤壁片帮良好防治效果。     

特厚煤层大采高综放开采机采高度的确定与影响

为了确定大采高综放开采合理的机采高度,基于理论分析与数值模拟计算方法,研究了不同机采高度对支架工作阻力、顶煤冒放规律、煤壁稳定性的影响。研究结果表明：大采高综放开采机采高度的确定应充分考虑采放比、煤壁稳定性、矿压显现、顶煤采出率及设备投资等。支架所需支护强度、顶煤采出率、煤壁片帮程度与机采高度成正相关性,但并不是简单的线性关系。由于受顶煤赋存条件及采出率等因素影响,相同采高大采高综放开采煤壁片帮几率要高于大采高综采。大采高综放开采是煤炭开采技术的新突破,是实现特厚煤层安全高效开采的有效途径。     

晶鑫煤业综放面煤壁片帮机理及控制技术

为探究综放面煤壁片帮发生的机理及控制技术,文章以晶鑫煤业3217综放面为工程背景,分析了采场煤壁片帮的原因,提出了控制片帮的技术手段。研究表明:煤壁上方顶板压力、煤壁受水平支护力和煤体自身性质是影响煤壁片帮的主要因素,可以采取增大支架初撑力、加大工作面推进速度和煤壁补打木锚杆的措施进行控制,结果显示3217综放面片帮范围减少至35%,月产量提高了44%,保证了工作面安全高效经济开采。研究成果为相似条件下综放面煤壁片帮控制提供了借鉴。     

大采高综放工作面大角度仰采技术研究

基于10303大采高综放工作面回采受到仰采和旋转开采影响的实际,通过理论分析和数值模拟分析,研究了工作面围岩运动特征及支架稳定性,提出了系统的煤壁片帮控制技术。通过现场实践表明,应用效果良好。     

石嘴山矿区三软煤层综放开采技术研究

石嘴山矿区三层煤属三软煤层,通过分析了三层煤综放工作面顶板活动规律及初始开采主要影响生产因素,从支架设计、工作面采高、回采工艺等方面,探讨研究了综放开采三层煤控制煤壁片帮冒顶的有效技术措施。     

两硬煤层大采高工作面煤壁片帮机理及防治研究

基于大采高工作面更易于发生煤壁片帮,进而引发端面冒顶的普遍现象,分析了大采高工作面影响煤壁片帮的主要因素,包括采高、支承压力、支架工作阻力、煤壁前方裂隙带分布等,得出了大采高工作面煤壁片帮的机理.结合大同四老沟煤矿两硬煤层8406大采高工作面的具体条件,提出了预防两硬煤层大采高工作面煤壁片帮的技术措施,保障了工作面的安全生产.     

大采高综采工作面煤壁片帮机理及控制技术

为控制大采高综采工作面煤壁片帮,通过理论分析、数值模拟、现场实测等研究方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理,在此研究基础上,根据淮南张集矿1215(3)大采高综采工作面具体条件,提出了俯斜开采、采用高阻力结构合理的液压支架、加快工作面推进速度、加固煤壁和及时带压移架等控制煤壁片帮技术,应用实践表明,控制煤壁片帮效果良好.     

弱化顶煤控制大采高综放工作面煤壁片帮技术研究

针对大采高综放工作面煤壁片帮严重问题,建立了综放工作面围岩力学模型,分析了影响煤壁片帮的3个方面:顶板压力大小、Ⅳ1区和Ⅳ2区的特性。提出通过弱化Ⅳ1区力学参数减缓大采高综放工作面片帮的想法,基于注水弱化理论和散体吸能防冲原理阐述了上述想法的可行性,并对不连沟煤矿F6202工作面煤壁片帮问题提出了注水弱化Ⅳ1区的实施方案,最后通过FLAC3D数值模拟软件模拟了不同弱化参数下的支承压力分布特点,得到了注水弱化煤岩体能使支承压力峰值向后上方移动,支承压力峰值减小,机采高度范围内受高应力影响减小,从而得到弱化煤岩体能有效控制综放工作面的煤壁片帮的结论。     

软煤层大采高综采工作面煤壁稳定性研究

通过对压剪式片帮、重力滑落式片帮、横栱形片帮等软煤层大采高工作面煤壁片帮的机理分析,探讨了采高、煤体强度、停采时间、支架初撑力、软弱夹层、工作面推进方向等影响软煤层大采高工作面煤壁片帮的因素,并提出了增强工作面煤壁稳定性的六项技术措施。