大采高煤壁片帮防治柔性加固机理与应用

针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了煤壁片帮防治柔性加固技术。分析了煤壁变形特征和柔性加固机理,设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料加固煤样强度实验,研究了不同直径棕绳煤样的变形和强度特征;构建了“棕绳-浆液-煤体”的本构模型,揭示了棕绳与煤壁协调变形机理。研究发现：煤壁具有逐渐暴露、无支护、大变形的特征,柔性支护材料棕绳具有延伸性好、抗拉强度和抗剪强度较高等特点,棕绳能够适应煤壁的大变形特征;“棕绳+注浆”这种新的煤壁柔性加固技术可以实现全长锚固,破坏的煤体在棕绳拉力作用下不滑落,煤壁稳定性得到提高。煤壁柔性加固技术效果显著,成本大幅降低,为煤壁片帮防治提供了新思路。     

急倾斜煤层长壁工作面采场围岩破坏模式研究

以新疆艾维尔沟煤矿为工程背景,借助底摩擦试验和FLAC3D数值软件,系统地分析了急倾斜煤层伪仰斜长壁工作面煤壁及顶底板的运移规律和破坏模式,参照费勒纽斯法定义求解了煤体的稳定性系数。研究表明:工作面中上部区域煤体率先发生破坏,易产生煤壁片帮飞溅和底板滑移现象,沿着不同轨迹对工作面下部区域及采空区残留煤矸形成强烈的冲击作用;生产实践中可以通过对煤体自身的重力(如采高)、顶板压力(如支架初撑力)、底板支撑力(如底座面积)、煤体破坏面的长度以及黏聚力(如注浆)等影响因素进行调节来控制煤体的稳定性;配合菱形金属网结合高强锚杆加固底板和"棕绳+环形注浆管+浆液"柔性加固煤壁等技术可以实现急倾斜煤层走向长壁工作面安全高效开采。     

辛置煤矿2-208大采高工作面柔性加固防治煤壁片帮技术

为有效控制2-208大采高工作面回采期间的煤壁片帮现象,提出采用柔性加固的方案对煤壁进行加固处理,通过对"棕绳+注浆"柔性加固技术力学模型的具体分析,并根据工作面的片帮情况对柔性加固方案进行具体设计并实施。结果表明:2-208工作面煤壁采用"棕绳+注浆"柔性加固技术后,工作面回采推进时基本无煤壁片帮及顶板冒落的现象发生,保障了工作面的安全高效回采。     

厚煤层综放工作面煤壁柔性加固技术的研究与应用

为有效控制2103工作面回采期间的煤壁片帮现象,通过UDEC2D数值模拟软件对棕绳的最佳直径和注浆棕绳的合理布置位置进行模拟分析,根据工作面的片帮情况对柔性加固方案进行具体设计实施。结果表明:柔性加固棕绳的最佳直径为16mm,注浆棕绳的合理位置在距离顶板2～2.5m的范围内,煤壁加固后基本无片帮现象出现。     

基于能量非稳定平衡准则的煤壁片帮影响因素分析

通过建立顶板-煤体系统的Bingham黏弹塑性本构模型,从能量角度分析了煤壁片帮与煤体黏性系数、弹性模量、顶板刚度、开采煤层厚度之间的关系,并通过对赵固二矿11050工作面采取"注浆+棕绳"柔性加固技术来防治煤壁片帮,验证了结论的正确性。     

赵固二矿14030工作面煤壁片帮柔性加固方案优化

为控制赵固二矿14030大采高工作面煤壁片帮,分析了大采高工作面煤壁片帮机理,得出煤壁片帮主要分为拉裂破坏和剪切破坏两种形式。通过柔性注浆加固工艺能提高煤体强度,有效控制煤壁片帮。通过数值模拟软件UDEC对注浆孔位置进行了优化,得出当注浆孔位置距离底板高度为5 m时,煤壁破坏范围最小,柔性加固效果最好。     

深井大倾角工作面顶板及煤壁控制技术研究与实践

针对陈蛮庄煤矿3402综采工作面顶板破碎、易漏顶、煤壁易片帮的问题,提出了"棕绳+注浆"的防治技术.采用FLAC3D建立数值模型,计算分析柔性加固对煤壁稳定性的影响;现场实施钻孔窥视试验,确定了顶板内部裂隙发育规律,为注浆参数的选取提供了参考,并进行了现场试验,取得了良好的效果.     

大采高工作面三角区注浆加固技术的应用

为有效解决大采高工作面三角区在强采动影响下引起的煤壁破碎、片帮等问题,分析了大采高工作面三角区在双采动影响下的破坏规律,采用深浅孔交替注浆加固技术控制三角区,选择合理的钻孔参数、注浆材料。结果表明:注浆加固技术提高煤体的整体性,煤壁片帮率降低了82%以上,保证了工作面安全高效开采。     

某煤矿综采工作面矿压显现规律与控制技术

为了解决复杂条件下工作面回采期间矿压显现强烈的问题并实现工作面安全高效生产,开展综采工作面矿压显现规律实测与控制技术研究。以黄陵煤矿803工作面为研究对象,实测统计工作面推进过程中矿压显现情况,确定出803工作面老顶的初次垮落步距为13～15 m,基本顶的周期来压步距为18.2 m,在来压剧烈期间,多处煤壁片帮严重,提出超前"棕绳+注浆"柔性加固方案,并设计了注浆工艺和参数,通过注浆加固,提高了煤体整体强度,增强了煤壁对顶板的支撑作用。该技术能够大幅降低803工作面煤壁片帮的程度与次数,有效地控制煤壁大面积片帮冒顶的现象,保障安全开采,为类似矿井控制煤壁片帮现象提供一定的理论指导与实践经验。     

大采高煤层开采煤壁片帮内在影响因素分析

为了研究煤壁片帮的机理,将影响片帮的因素分为内在影响因素和外在影响因素,通过建立顶板-煤体系统的Bingham黏弹塑性本构模型,利用能量的非稳定平衡准则得到煤壁片帮发生的条件,从能量角度分析了煤壁片帮与煤体黏性系数、弹性模量、顶板刚度、开采煤层厚度之间的关系。结果表明:煤体黏性系数越大,煤壁越不容易片帮;煤体弹性模量越大,煤壁越容易片帮;顶板刚度越大,煤壁越容易片帮;煤层开采厚度越大,煤壁越容易片帮。最后通过对赵固二矿11050工作面采取"注浆+棕绳"柔性加固技术来防治煤壁片帮,验证了结论的正确性。     

大采高工作面采场煤壁柔性加固技术应用研究

为探究大采高强扰动工作面煤壁片帮的控制方法,以李村煤矿1306综采面为工程背景,研究了"棕绳+注浆"的柔性加固技术。现场应用实践显示煤壁片帮的深度、高度和范围均大幅度减小,工作面片帮处理时间降低72%,日产量提高30.1%,采场人员和设备的安全性得到了保障,满足了1306工作面技术经济效益要求。     

综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用

针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间,工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重,工作面支护难度大,顶板维护管理困难等问题,根据煤体注浆加固技术机理,提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔,向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案,同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同,提出了4种注浆孔布置设计方案。通过对4种方案进行分析比较后,选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固,结合现场实际情况,合理了设计注浆孔参数和施工方案。现场实践和观测结果表明,对破碎的煤体提前进行注浆加固以后,提高了煤岩体的完整性和稳定性,增强了煤岩体的抗拉和抗压强度,提高了煤岩体承压能力,工作面煤墙和顶板得到有效控制,确保了工作面安全正常回采。该技术方案的提出为类似地质条件下工作面过构造带提供了参考。     

围岩新型注浆加固技术在成庄煤矿的应用研究

针对晋煤集团成庄煤矿2319综放工作面巷道围岩破碎的具体情况,分析了破碎原因和破碎范围,使用2ZBQ型气动注浆泵对23191巷两帮进行了注浆加固。为保证注浆加固效果,采用了分层分区注浆技术,对同一钻孔的浅部和深部分别进行浅孔低压、深孔高压相结合的注浆加固工艺,形成了一套适用于该煤矿的新型注浆加固工艺,通过钻孔窥视镜及注浆后片帮煤块中浆液分布情况的观察分析,该技术满足了破碎围岩注浆加固的要求,效果显著。     

大采高一次采全高工作面技术问题分析及优化

为保证大采高工作面安全高效回采,针对18204工作面大采高一次采全高工作面回采期间容易出现片帮冒顶、支架不稳和滚矸等情况进行分析,有针对性的采用三机配套、优化回采工艺、弱化坚硬顶板、煤层注水、注浆加固综合措施.实践证明,采取综合措施后,18204大采高工作面在回采期间,煤墙片帮、漏顶现象减少,工作面液压支架未出现倒架、...     

新型化学浆液加固工艺的应用

通过论述新型化学浆液加固工艺的材料参数、设备特性以及注浆影响因素,并针对金能煤业公司3122工作面回采期间极易冒顶片帮情况,确定了现场注浆加固方案和施工参数。该工艺有效解决了工作面易片帮、漏顶的难题,对类似矿井有借鉴作用。     

综采工作面过陷落柱安全支护技术应用

针对掌石沟煤矿15103工作面煤壁出现片帮、顶板破碎现象,传统液压支架支护无法满足工作面安全高效回采,提出了"仰斜钻孔注浆加固+撞楔超前支护+锚索吊棚"联合支护技术。采取联合支护措施后,工作面过陷落柱期间未发生顶板垮落、破碎现象,保证了工作面安全快速回采,取得了显著应用成效。     

综采工作面过陷落柱注浆加固技术应用研究

为使综采工作面顺利通过陷落柱区域,通过分析注浆加固的原理,结合陷落柱的分布特征设计了分次注浆加固方案。随后根据注浆加固的需求,选择材料并进行单轴压缩试验,为不同部分的注浆选择相应的水灰比,通过钻孔窥视进行注浆效果检验。结果表明,注浆水灰比选择合理,浆液与煤体固结良好,陷落柱处巷道围岩变形减小。     

注浆加固技术在工作面过陷落柱回采中的应用

为确保22051工作面过陷落柱期间正常回采,根据工作面地质资料及现场工作面煤壁片帮、顶板破碎、煤矸冒落等情况,提出对工作面煤体和陷落柱周围破碎煤岩进行超前注浆加固,提高其稳定性和支护强度。通过现场应用效果分析可知:采取注浆加固措施后,工作面回采平均日推进度为3.5 m/d,回采期间未发生顶板冒落和煤壁大面积片帮等现象。     

边角煤工作面煤壁片帮机理分析及注浆加固技术

以显德汪矿二采区1223工作面为工程背景,针对不规则边角煤工作面大角度调采期间,出现的煤岩体破碎较严重且在仰采时出现煤壁片帮等问题进行了分析,针对性地提出了采用高分子加固材料进行注浆加固的方式,阐述了高分子加固材料的注浆加固原理,设计出注浆加固方案并进行应用。回采实践表明,采用高分子加固材料进行注浆加固后,工作面片帮和冒顶得到有效控制,实现工作面正常回采。