不同充填方式下围岩应力分布及覆岩移动规律

为了研究不同充填开采方法对围岩变形和地表沉陷的控制作用,以某矿为工程背景,采用PHASE2D有限元软件建立数值模型,计算并对比了全部充填和部分充填方式下煤体塑性区范围、采场应力分布和覆岩移动规律.结果表明,全部充填采煤法煤体塑性区宽度稳定在1.6 m,部分充填采煤法煤体塑性区宽度稳定在2.5 m;全部充填采煤法的工作面...     

特殊覆岩空间结构下的支承压力分布研究

本文对红阳三矿西二采区1206工作面掘进期间遇到的特殊覆岩空间结构进行分析,通过对各种剖面结构下的支承压力情况进行分析,做出应力曲线,判断出危险区。     

覆岩破坏与煤体支承压力分布关系研究

针对淄博矿业集团岱庄煤矿4321综放首采工作面,研究了煤层开采后上覆岩层破坏与煤体支承压力分布之间的关系,得出了煤体超前支承压力分布影响范围、煤体破坏内外应力场范围。这对于合理掘巷、合理留设保护煤柱有着极其重要的意义,同时也为开采其他采区提供有益的借鉴意义。     

大采高工作面覆岩支承压力分布规律

为了确保工作面安全高效生产,在山西某矿5310大采高工作面建立完整的应力监测系统。通过现场监测和数值模拟,研究五盘区煤层工作面的压力分布特点,分析大采高工作面覆岩支承压力的分布规律。     

工作面超前支承压力分布规律研究

 对某矿岩浆岩侵入条件下首采工作面超前支承压力进行了研究,采用UDEC数值模拟软件分析了回采期间顶底板应力场的变化特征及超前支承压力分布规律。采空区支承压力接近原岩应力,回采工作面明显处于卸压区,回采煤体前方形成应力集中区。并使用钻孔应力计对回采煤体超前支承压力进行了实测分析,进一步研究了超前支承压力分布规律,为首采面的安全回采提供了技术支持。     

大采高综采面覆岩运动及矿压显现规律研究

为了研究补连塔煤矿12511综采工作面上覆岩层运动及矿压显现规律,使用相似材料模拟实验对12511综采面进行模拟,通过覆岩垮落特征,获得了覆岩垮落规律。通过工业试验、理论计算验证其合理性。研究表明：通过理论计算周期来压步距为11.6 m,此结果与实际观测的周期来压步距相一致。通过相似材料模拟实验发现综采面推进至60 m时发生初次垮落,推进至90 m时离层长度达到最大60 m,随着综采面推进离层长度逐渐减小;综采面推进到210 m时离层闭合不再发育。通过现场观测得出综采面超前支承力影响范围约25 m,超前支承压力对顶板影响距离约为22.55 m。     

81109工作面覆岩破坏规律及稳定性研究

针对云冈矿81109工作面在开采时出现的矿压显现规律不明显的问题,通过建立模拟模型,对上覆岩层的数值模拟,分析了覆岩的主应力、塑性区、结构位移以及支承压力等规律.研究结果表明:在掘进100 m时,顶板的最大位移0.4 m,在掘进160 m时,顶板的最大下沉量3.2 m,顶板全部垮落;在对巷道顶板进行支护优化后,监测到在...     

基于BP神经网络的超前支承压力分布预测

通过对综采工作面前方煤体支承压力分布规律基础上的分析,采用非线性理论分析的神经网络对综采工作面超前支承压力分布进行预测,选取开采深度、煤层采高、煤层倾角、工作面长度、煤体强度、岩层稳定性及覆岩结构7个主要影响因素,构建基于BP神经网络的超前支承压力的预测模型。结果表明:该模型给出的预测值与现场实测数据吻合度较好,误差值均在可接受范围。     

深井特厚煤层综放面覆岩运动规律监测

为了研究深井特厚煤层综放工作面回采过程中上覆岩层运动规律,采用微震监测系统对某煤矿24112综放工作面在回采过程中的岩层破裂情况进行了实测,得到了采场静态支承压力分布特征。研究表明,工作面周期来压步距为15~20.5 m,平均为17.8 m;煤层直接顶、基本顶和高位顶板厚度分别为35,30,35 m;工作面采动的超前影响范围约为180 m,其中剧烈影响区宽度为100 m,滞后影响范围约为100 m,剧烈影响区宽度为60 m;走向静态支承压力峰值距煤壁65 m,侧向静态支承压力峰值位置距巷帮约为70 m。研究结果能够为矿井回采过程中超前支护距离的确定以及支架选型提供参考。     

基于相似模拟实验的采动影响下覆岩移动规律研究

为研究新疆屯宝煤矿在采动影响下覆岩的移动规律,以1152工作面为研究对象,利用相似模拟试验,对该工作面回采过程中顶板垮落情况及周期来压规律进行了分析。试验结果表明:该工作面初次来压步距50 m,垮落高度13 m,垮距42 m,来压显现较剧烈,此后工作面每推进26~28 m出现一次周期来压,大小周期来压交替出现。研究成果对屯宝煤矿工作面安全、高效生产有一定的指导意义。     

复采工作面横跨煤柱上覆岩层运移规律研究

针对复采工作面横跨煤柱时极易出现煤壁片帮、顶板压力过大等问题,以白沟煤业首个复采工作面为研究背景,采用相似模拟与数值模拟相结合的方法,研究复采工作面横跨煤柱“前—中—后”整个动态过程中顶板变形破坏情况及运动演化规律。研究结果表明：随着工作面的推进,煤柱左右侧最大垮落高度不断增加,煤柱稳定性由弱变强,煤柱上方由最初的“倒梯形”结构最后变为“倒三角形”结构;顶板支撑结构演变形式为“煤柱”型→“液压支架—残留煤柱”型→“液压支架—旧采区煤矸”型。     

不等长工作面覆岩活动及回采巷道采动影响变形规律

受断层影响,冀中能源股份有限公司邢东矿2225工作面沿推进方向斜长依次为50 m、80 m和126 m 3段。为研究不等长工作面覆岩活动规律和回采巷道采动影响变形规律,在工作面顶底板、巷道围岩中布置监测仪器,监测工作面生产过程中的顶板岩层位移、底板破坏深度以及巷道围岩表面位移。结果表明：随着工作面的推进,顶底板岩层移动和巷道变形逐渐增大;在工作面距一号测站-32~-42.8 m时测点底板岩层位移斜率达到4 mm/m,底板最大破坏深度超过45 m;当工作面推进至距三号测站40.1 m处时,顶底板相对位移为0.45 m左右,巷道两帮相对位移约0.5 m,位移相对速率达到20 mm/d。随工作面长度增加,工作面前方底板岩层扰动距离和底板岩层变形量明显增加;二号测点工作面长度为126 m,底板前方扰动距离约为40.5 m,该测点底板岩层位移已达300 mm左右;而一号测点工作面长度为50 m,前方扰动距离约为92.8 m,底板岩层位移最终只有90 mm。     

似膏体充填工作面覆岩运动规律研究

为研究似膏体充填开采覆岩运动规律,采用自行研发的矿压传感器对曹庄煤矿81006似膏体充填工作面进行矿压观测,得到了81006工作面超前支承压力分布规律、充填体内垂直应力及已充填区域内顶底板移近量。结果表明:超前支承压力影响范围为10 m左右,煤壁前方应力场为单一的弹性应力分布;已充填区域内顶底板最大移近量为104 mm,充填体压缩率约为5.2%;充填体内应力计进入稳定状态后应力为15.06 MPa,与原岩应力13.75 MPa相近,充填体接顶效果较好,充填体可以支承上覆岩层的全部质量;工作面充填后,矿压显现较弱,覆岩较稳定,达到预期效果。     

大采高工作面覆岩移动规律相似模拟研究

为了对厚煤层大采高工作面顶板进行科学管理,文章以左权阜生煤业1102工作面为背景,运用相似模拟试验,对工作面回采期间覆岩移动规律、顶板结构及超前支承压力分布特征进行了研究。研究结果表明:工作面来压期间,顶板覆岩呈现出明显的“斜台阶”结构,顶板垮落高度维持在60~65 m,支承压力峰值距离工作面煤壁约为20 m,并提出回采期间应加强支承压力影响范围的现场管理。     

工作面推进速度对矿压显现规律的影响分析

文章以山西同忻煤矿1611(3)工作面为分析对象,分别对比了在4.3 m/d、7.2 m/d、10.8 m/d、13.2 m/d四种推进速度下,工作面来压步距、煤壁片帮和冒顶、超前支承压力等参数变化情况,确定了最佳推进速度为10.8 m/d,可为该煤矿后续工作面的开采工作提供参考.     

厚松散层覆岩下大采高综采工作面矿压规律研究

为研究石炭-二叠纪煤系厚松散层覆岩下煤层开采时工作面矿压规律和支架选型的合理性,采用YHY60(B)矿用本安型数字压力计对磁窑沟矿首采10101工作面支架工作阻力进行实测分析,结果表明:工作面初次来压步距为56.5 m,平均周期来压步距11.1 m;工作面初次来压和周期来压动载系数分别为1.33和1.23,周期来压动压较明显;来压期间支架载荷沿工作面呈中部大、两端小的特征.采用砌体梁理论计算和实测统计分析2种方法,计算出10101工作面所需支架合理工作阻力分别为7 346、7 057 kN,应用表明ZY8000/24/50D型液压支架适应性良好.     

“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。     

综采工作面上覆岩层运动与破坏规律研究

以王楼煤矿11301综采工作面为研究对象,首先对顶板岩梁的运动步距进行理论计算,包括直接顶的初次垮落步距,老顶的初次来压步距以及岩梁的周期来压步距,然后通过对综采支架工作阻力和巷道围岩变形实测,确定了工作面顶板岩梁的运动步距,从而为综采工作面顶板管理提供了技术支持。     

煤炭地下气化场覆岩运动规律的数值模拟研究

 根据煤炭地下气化场实际地质结构,考虑高温对燃空区上覆岩层物理力学特性的影响,采用RFPA建立模型分析燃空区覆岩结构运动及“三带”分布规律,结果表明：（1）燃空区上覆岩层出现明显的“三带”特征,冒落带高度约为8m,裂隙带高度发育到煤层顶板上方约25m处,裂隙带之上至地表之间的岩层为弯曲下沉带。燃空区老顶关键层初次来压步距约为42m,周期来压步距约为12m。（2）随着燃空区扩展,燃烧煤壁前方形成剪应力集中区,由下向上发展成拱形分布;煤壁前方形成应力增高区,煤层支承压力增高系数为2.0~2.3;厚覆岩层支承压力集中系数亦逐渐增大,当燃空区扩展到厚顶板的极限破断跨距时,厚顶板上的载荷发生跳跃式变化,超前支承压力快速增大,后因冒落矸石的支撑作用,关键层上的载荷在燃空区范围内有所降低。（3）随着燃空区扩展,上覆岩层的移动范围及下沉量逐步增大;老顶关键层出现初次破断及周期来压后,厚硬岩层下沉量明显增大;同一时刻距离煤层越近的顶板,其垂直位移越大;上覆岩层位移下沉曲线基本呈对称分布。     

错层位完全无煤柱巷道布置接续面巷道支承压力分布规律研究

传统放顶煤巷道布置时接续面巷道布置在上覆岩层未垮落区,巷道支承压力受埋深影响明显。认为错层位完全无煤柱巷道布置接续面巷道支承压力与埋深无关,基于关键层理论推导了接续面巷道支承压力。研究表明:错层位完全无煤柱巷道布置时巷道总处于垮落角之内,与巷道埋藏深度无关,在深部开采等高应力条件下,对释放巷道围岩应力与缓解冲击地压有独特的工程技术优势。