大采高综采工作面煤壁片帮机理及其控制技术研究

以18104大采高综采工作面为研究对象,从煤壁片帮形式和片帮影响因素等方面分析了大采高工作面煤壁片帮机理。结合该工作面开采实践,给出了工作面煤壁片帮控制措施,通过控制的措施的实施,有效降低了大采高工作面煤壁片帮率和片帮程度。     

大采高工作面煤壁片帮机理分析及防治技术

为了治理大采高综采工作面煤壁片帮,采用理论分析、现场实测等方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理。依据研究结果,结合赵固一矿12011工作面实际条件,提出了大采高工作面煤壁片帮防治措施。现场实践表明,采用防治措施后,减少了煤壁片帮现象的发生,保证了工作面的高产高效回采。     

大采高综放煤壁片帮及其支架性能分析

为了研究相同采高情况下大采高综放工作面煤壁片帮更剧烈的因素,采用理论分析、数值模拟、现场观测等方法,研究煤壁片帮受支架结构性能的影响,分析支架结构性能对煤壁片帮的作用。结果表明,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加严重。可以采取有效措施来降低煤壁片帮几率。     

近距离采空区下大倾角“三软”厚煤层综采片帮机理与控制

针对大倾角"三软"厚煤层大采高综采工作面煤壁片帮控制难的特点,根据潘北矿12124工作面地质及回采初期矿压显现特征,采用实验分析、理论计算、FLAC3D数值模拟试验等综合方法,系统分析了12125工作面开采后及12124工作面回采期间采动应力演化特征。基于煤壁片帮破坏形式及塑性区范围计算分析,指出煤体性质、多次采动应力叠加、支架性能是影响煤壁片帮的主要因素,揭示了近距离采空区下大采高综采工作面煤壁片帮机理。提出并实施了提高液压支架工作阻力、煤壁注水、铺双层网等煤壁片帮控制的技术措施,取得了良好效果,保障了工作面安全高效生产,为类似条件工作面设计、煤壁片帮控制及支架设计提供了参考。     

大柳塔煤矿12~上311-2综采面片帮冒顶分析

从煤层地质构造、工作面设计采高、支架工作状态、工作面停采时间论述了大采高工作面煤壁片帮冒顶的原因并结合大柳塔煤矿12上311-2综采工作面实际情况,提出一系列防治煤壁片帮措施,保证安全高效回采,为防治类似条件下大采高综采面煤壁片帮提供了经验。     

大采高综采工作面煤壁片帮机理分析及预防措施

随着科学技术的发展,采掘机械化程度越来越高,采煤深度不断延伸,煤壁片帮发生几率就随之增高,严重的煤壁片帮会对大采高综采工作面的安全生产造成威胁。大采高综采是厚煤层高采出率开采技术的重要发展方向,具有回收率高,生产能力大,单产高,安全性好等优点,但大采高综采工作面煤壁极易片帮,本文重点阐述大采高综采煤壁片帮的机理、原因及一些预防措施。     

大采高综采工作面煤壁片帮影响因素分析及控制措施探析

为有效防治大采高综采工作面的煤壁片帮现象,介绍了综采工作面常见的煤壁片帮形式,分析了影响工作面煤壁片帮的因素,并通过创建煤壁片帮几何模型,进行数值模拟分析,进一步验证了大采高综采工作面煤壁片帮的形式主要为拉伸破坏和剪切破坏,同时随着采高的增大,其破坏形式由剪切破坏逐步变成拉伸破坏,这两种破坏形式所形成的叠加破坏区会越来越大,叠加区的煤体结构会变得很不稳定,最终很容易出现片帮现象,基于此总结了一些防治煤壁片帮的措施,为有效防治综采工作面煤壁片帮提供参考。     

大采高综采工作面煤壁位移及控制技术研究

为了有效控制大采高综采工作面煤壁的位移,以某矿504工作面为研究背景,利用理想弹塑性应变软化模型,建立了大采高工作面煤壁位移的计算模型,得出煤壁表面各点的位移解;建立了大采高工作面数值计算模型,模拟分析了不同采高时工作面煤壁表面的位移及塑性区变化规律,得出煤壁片帮主要发生在煤壁中上部。根据大采高煤壁片帮的机理,从改进机械装置、优化采矿技术等几个方面提出了应对措施。     

大采高工作面煤壁片帮力学机制与深度研究

为了揭示大采高工作面煤壁片帮发生机理,确定片帮位置与深度,基于弹性力学、PFC~(2D)数值模拟等方法,对神东矿区补连塔煤矿12511大采高综采工作面片帮机理进行研究;揭示了工作面煤壁渐进劣化特征,建立了工作面"薄板"力学模型与煤壁片帮深度经验计算公式,进而推导出煤壁变形的挠度方程,确定支架护帮结构控制煤壁片帮的技术。结果表明:工作面煤壁片帮失稳位置在采高的0.579倍处;最大煤壁片帮深度0.98~1.61 m;调整工作面支架顶梁前端结构,确定工作面支架的护帮结构平均支护强度应大于0.16 MPa。     

王庄矿大采高综采面煤壁片帮机理与防治技术

针对王庄煤矿8101工作面实际,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了松软煤层大采高综采工作面煤壁片帮机理。认为采高增加、煤壁塑性区宽度增大、煤体松软破碎、煤体内聚力小是导致工作面易片帮的根本原因,制定了增加支架初撑力、加快工作面推进速度、局部注浆加固、规范支架操作工序、控制端面冒顶等煤壁片帮防治技术,实现了8101工作面煤壁片帮的有效控制。     

综放工作面端面顶煤破坏机理及冒顶治理

采用现场观测及计算机数值模拟计算方法,研究综放工作面端面顶煤冒顶机理,得出后端面顶煤冒顶的主要影响因素是端面距大小、片帮范围和支架的初撑力,控制端面煤壁片帮是控制顶煤冒顶的有效措施.现场应用表明,在综放面向端面煤体打木锚杆是控制煤壁片帮的有效手段,通过实施该措施,端面煤岩体平均冒落高度由3.5 m下降到0.8 m,取得了显著的经济技术效益.     

割煤高度对大采高综放工作面煤壁稳定性影响

采用FLAC3D模拟分析了割煤高度对大采高综放工作面煤壁稳定性的影响.模拟结果表明,增大割煤高度,首先是增大了煤壁无水平约束空间,加剧煤壁的变形和破坏,导致煤壁片帮,而煤壁片帮又加大了支架与煤壁间的无支护面积,使端面顶煤的变形加剧,从而诱发架前冒顶,割煤高度对煤壁片帮的影响更为明显,现场观测也同样验证了以上结论.     

大倾角倾斜长壁综放工作面仰斜开采工艺

介绍了大阳煤矿3204综放工作面大倾角仰斜开采情况,采取相应的安全技术措施,解决了开采过程中出现的煤壁片帮、支架倾倒、采煤机下滑等技术难题,顺利实现了倾斜长壁综放工作面大倾角仰斜开采。     

超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究

在确定超长综放面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性、高效的综合防灭火技术体系,建立了超长综放面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综放面煤层自燃火灾进行治理,为超长综放面的安全生产提供了重要的技术保障。     

综放面煤壁片帮的理论分析和防治

综放面前方煤体出现应力重新分布．产生支承压力．导致煤壁片帮。研究根据煤壁前方煤体的变形特点,将其划分为破碎区、塑性区及弹性区．其变形过程划分为塑性流动（残余变形阶段）、塑性变形、弹性变形3个阶段。并给出了各阶段煤体强度的本构关系。在此基础上运用极限平衡理论,推导出煤壁破碎区宽度的理论计算公式,理论分析了煤壁片帮的机理,结合工作面实际情况,提出预防和治理煤壁片帮的措施。理论指导实践．取得了良好的控制效果．减少了片帮量。     

超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制

针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施。发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、“洋葱皮状”板裂化、弹射型板裂化(俗称“炸帮”)和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构。结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施。分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板。生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采。     

急倾斜俯伪斜长壁综采机械化研究

急倾斜煤层开采条件恶劣,国内外没有长壁综采成功的先例,通过采用俯伪斜综合机械化开采工艺,减小了工作面实际倾角,克服了传统采煤方式落煤飞矸窜入液压支架伤人的现象,采煤机、刮板输送机、液压支架配套中,建立稳定一致的梁端距以及通畅的行人通道是基本的要求,为此创新研发了菱形液压支架,导向输送机为采煤机提供割煤过程依托,论述了菱形液压支架及其与特型采煤机、输送机的配套关键问题,液压支架的调整能力是保证采煤推进过程中设备不下滑的基础。通过工程实际应用,急倾斜俯伪斜长壁综合机械化开采效果显著,是急倾斜煤层开采方式的重大突破,设备之间协调运转,顶底板维护良好,对复杂难采煤层综采技术具有重大的推动意义。     

大采高综采设备在斜沟煤矿厚煤层回采中的应用

通过分析斜沟煤矿引进的国外大采高综采设备的应用情况,发现工作面端头围岩稳定性对工作面推进速度与开机率及工作面煤壁片帮有较大影响。为此,通过采取加强工作面端头及平巷支护,对工作面矿压实时进行动态监测,及时带压擦顶移架可加快工作面推进速度,对煤壁节理裂隙发育、煤体松散破碎和片帮严重的区域,采用加强支护或煤壁固化的方法以及严格控制工作面质量管理等安全措施。结果表明,采取上述措施后,18102工作面最高日产量达到42 180 t,月循环率达到85%,工作面平均回采工效902 t/工,采出率达到93%以上。     

极复杂煤层条件下倾斜长壁大采高综采技术

针对张集矿开采高瓦斯三软厚煤层的极复杂地质和技术条件,结合倾斜长壁和大采高采煤法特点,开展地质条件保障系统、采煤方法、围岩控制理论与技术、工作面瓦斯综合治理技术、矿井生产系统可靠性及工作面参数优化综合技术研究,实现了高瓦斯三软厚煤层应用倾斜长壁大采高的安全高产高效。     

长壁综合机械化采煤方法的发展趋势

介绍了国内外长壁综采工作面的尺寸、设备、回采巷道布置及工作面单产的现状及发展趋势。