煤层群混合开采采动裂隙发育规律研究

鉴于煤层群开采采动裂隙的发育规律对于顶板控制具有重要影响,以贵州松河煤矿煤层群混合开采生产地质条件为背景,通过相似物理模拟,研究了煤层群混合开采过程中覆岩裂隙的发育规律。研究表明：煤层群采用混合开采顺序时,覆岩裂隙的发育程度受煤层群复合厚度、层间距、开采顺序的影响;煤层群下行开采时,下层煤开采将导致上层煤裂采比增大,煤层群上行开采时,上层煤开采后裂采比相对较小,但会引起邻近下层已开采煤层顶板内裂隙继续发育,使其裂采比增大;裂采比和煤层复合厚度之间呈对数关系,裂隙发展高度和煤层顶板下沉量之间呈三次多项式关系。研究结果可为煤层群混合开采顶板控制设计提供理论依据。     

相邻煤层开采巷道支护技术的分析研究

针对相邻煤层存在的煤层间距小,开采条件困难,且因上煤层开采过程中底板煤岩层受到破坏,导致下煤层顶板在开采前损坏,造成下煤层回采巷道维护困难的难题,通过对相邻煤层开采条件研究,并对上煤层开采过程中工作面顶板稳定性分析,以及对上煤层预留煤柱载荷对地板的压力分布研究,确定下煤层工作面顶板易出现局部应力过载,产生局部顶板破坏。最后确定了下煤层回采巷道合理内错方式。     

近距离采空区下煤层开采矿压显现特征研究

以湘桥煤矿10~#煤层开采为工程背景,对上覆采空区的底板破坏情况以及下伏煤层开采的顶板变形进行了理论分析,采用UDEC数值模拟软件对比分析了单一煤层开采与近距离采空区下煤层开采的矿压显现规律。结果表明:相较于单一煤层开采,近距离采空区下煤层开采支承压力应力集中程度更高,其超前支承压力强度更大;同时,由于近距离采空区下煤层开采属于重复采动,下煤层顶板岩层破坏较单一煤层开采更为严重,采场支护强度设计必须考虑上部采空区的影响。因此,在进行近距离采空区下煤层开采时必须采取加强下伏煤层开采超前支护、提高采场液压支架支护强度等措施,以保证近距离采空区下煤层开采顶板的有效管理和安全回采。     

近距离煤层联合开采的矿压观测

煤层间距离的不同,开采时相互的影响也随之有很大不同。尤其是当煤层间距很小时,上部煤层的开采会破坏下部煤层顶板的整体性;顶板上方又为上部煤层的采空区,充满了垮落的矸石以及上部煤层开采时遗留下的留设煤柱。所以下部煤层开采时的顶板结构和应力环境均发生了变化。本文就通过对某矿的近距离煤层联合开采时的矿压进行观测研究,进而得出该矿近距离煤层联合开采时的矿压规律。     

采用上行开采改善煤层复合顶板的控制

通过对近距离2煤层复合顶板上行开采可行性分析论证及试验，彻底改变了2煤层巷道状况和工作面顶板面貌，为复合顶板煤层的开采探索一条行之有效途径。     

复合顶板冒顶原因和控制

根据鹤岗矿业集团公司兴安煤矿多年来对复合顶板煤层开采的实践,分析复合顶板冒落特点和原因、控制冒顶的基本原理、预防冒顶的措施。为复合顶板煤层开采和预防冒顶提供了可借鉴的经验。     

采空区下顶板失稳因素与控制技术

针对采空区下工作面开采过程中,受二次采动影响,顶板受到不同程度损伤,从而使顶板稳定性变差,容易出现顶板冒顶、片帮等围岩灾变问题。以某矿6101工作面为工程背景,通过对近距离煤层群采空区下顶板结构进行分析,找出近距离煤层采空区下顶板失稳影响因素;从顶板、煤壁、支架3个方面考虑影响顶板失稳因素,利用FLAC3D模拟软件,分析上位煤层开采后下位煤层的应力塑性区条件;通过对顶板-煤体强度、推进速度与支架工况3个方面,对顶板失稳提出防治建议,为近距离煤层采空区下煤层开采提供了有效经验。     

浅埋煤层群大采高采场初次来压顶板结构及支架载荷研究

以陕北榆神矿区浅埋近距离煤层群下行开采为背景,通过物理模拟研究了下煤层工作面初次来压的顶板结构特征。近距离煤层下煤层开采时,间隔岩层顶板一般具有单一关键层,顶板初次破断形成"非对称三铰拱结构",结构上的载荷层为上煤层采空区垮落顶板。上煤层垮落顶板结构在下煤层采动后活化,与下煤层三铰拱结构共同形成"非对称三铰拱梁与拱壳载荷结构"。通过建立浅埋煤层群下煤层关键层固支梁力学模型,修正了基本顶极限垮距计算公式,确定了下煤层顶板结构块的参数。建立了煤层群下煤层开采初次来压的支架载荷计算模型,揭示了工作面顶板动压机理。基于动静载荷作用,提出了初次来压的合理支架工作阻力确定方法,为浅埋近距离煤层群开采的顶板初次来压控制提供了理论依据。     

近距离煤层群下组煤开采工作面支护参数及顶板控制研究

以东曲煤矿4#煤层14214工作面生产为例,针对2#煤层和4#煤层近距离赋存特点,理论分析了2#煤层开采底板岩层破坏深度,对4#煤层开采顶板岩层赋存状态进行了研究,确定了工作面液压支架的支护参数,提出了近距离煤层群下组煤开采破碎顶板注浆控制技术。     

软岩顶板薄煤层"弓"形采煤法

煤层顶板的岩性影响着煤炭的安全开采 ,软岩顶板薄煤层“弓”形采煤法的成功尝试 ,为该类顶板煤层的安全开采提供了范例 ,也创造了很好的经济效益和社会效益     

多煤层上覆破断顶板群结构演化及其对下煤层开采的影响

采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,首先建立多煤层破断顶板群结构演化模型,推演不同煤层开采时破断顶板群发育扩展高度,获得了“遗留煤柱-破断顶板群结构”共同作用下工作面支护强度计算公式;其次通过数值模拟揭示了破断顶板群结构发育扩展规律;最后进行现场监测验证。结果表明：侏罗系煤层群间距较小,间隔岩层极易破断,易与上层煤已垮落和破断的顶板结构连接,形成破断顶板群结构;虽然石炭系与侏罗系煤层间距较大,但侏罗系煤层破断顶板群岩层重量通过遗留煤柱向下传递,并与石炭系煤层破断顶板共同作用于工作面支架上,致使石炭系煤层工作面支架压力显著增大。本研究有效解释了多煤层开采时下煤层发生强矿压的原因,为大同矿区及类似矿井多煤层开采围岩控制提供了依据。     

范各庄矿近距离煤层上行开采矿压显现规律与可行性研究

以开滦集团范各庄煤矿近距离煤层的上行开采为背景,综合运用数值模拟、经验类比、概率积分等方法,研究5号煤层和7号煤层上行开采过程中矿压显现和岩层移动规律,分析了近距离煤层间相互影响作用,并对上行开采的可行性进行了评估.研究表明:7号煤层开采过程中,采空区上方出现应力卸压区,顶板下沉量不断增大形成顶板下沉区,5号煤层受7号...     

基于模糊数学的煤层顶板稳定性评价研究

煤层顶板稳定性问题是煤矿安全、高效生产的重要前提。择优分析影响煤层顶板稳定性的因素,建立了因素集和评价集。引进了模糊数学理论,建立了综合评价煤层顶板稳定性的模型,输出决策结果。得到煤层顶板稳定性位于Ⅱ级较稳定等级,给出了煤层顶板稳定性预测图,为煤矿的开采设计提供了重要的依据。     

4.54m厚煤层应用综放开采可行性分析

石嘴山二矿二层煤厚平均4 54m,煤层顶板为复合顶板,采用分层炮采。由于炮采推进速度慢,影响下部突出危险性煤层三层煤的开采,导致采掘接续失调、生产布局不合理。为解放三煤层,急需对二层煤采煤方法进行改革。通过采煤方法比较及对煤层开采条件的分析,从顶板管理、安全措施及经济效益比较等方面论证了二煤层应用综放开采的可行性。     

老窑复合采空区下煤层安全开采技术研究

针对房采采空区下近距离煤层开采时上覆煤柱易失稳,易引发大面积顶板整体垮落灾害的问题,研究了房采采空区下煤层顶板破断特征,并以山西元宝湾煤矿为工程背景,分析了复合采空区下6#煤层顶板大面积垮落的可能性,研究了元宝湾煤矿复合采空区下煤层开采顶板致灾机理。在此基础上,以工作面安全回采为前提,为最大程度地降低顶板处理工程量,提出了以"采前预处理、采中监测分析跟进处理"为原则的顶板处理方案,为相似煤层开采提供借鉴。     

坚硬顶板煤层开采底板破坏深度研究

针对研究区11煤坚硬顶板的特性,采用理论计算和现场实测研究了坚硬顶板煤层开采底板破坏深度。结果表明:坚硬顶板条件下工作面超前应力集中系数和塑性区宽度变大,导致底板破坏深度增加。坚硬顶板相比中硬顶板煤层开采底板破坏深度约增大23%。     

软岩顶板薄煤层“弓”形采煤法

煤层顶板的岩性影响着煤炭的安全开采，软岩顶板薄煤层“弓”形采煤法的成功尝试，为该类顶板煤层的安全开采提供了范例，也创造了很好的经济效益和社会效益。     

“三软”富水煤层条件下综采工作面开采技术研究

"三软"(顶板软、底板软、煤层软)煤层开采技术是煤炭开采过程中遇到的难题之一,文章以神华宁夏煤业集团清水营煤矿为背景,结合该矿特有的"三软"富水煤层条件,介绍了综采工作面回采中的几项关键技术。通过实践研究,采用疏放水、混凝土硬化巷道底板、工作面留顶底煤控制开采层位、施工泄水巷、超前顶板支护方式和顶板挂网等措施,有效控制了巷道底鼓、顶板下沉、顶板淋水、底板泥化和顶板冒落等问题,保证了工作面安全高效回采。     

近距离煤层群下行开采矿压规律研究

针对近距离煤层群上部煤层开采容易导致下部煤层开采区域的顶板结构及应力环境发生变化的情况,通过采用通用离散元数值模拟软件UDEC,对近距离煤层群在上部煤层开采完后围岩的应力分布规律及底板破坏情况进行模拟研究,为下部煤层开采时的顶板控制设计提供科学依据,对类似开采条件的近距离煤层群下行式开采具有一定的参考意义。     

开滦东欢坨矿北二采区上行开采5煤层可行性分析

针对东欢坨矿北二采区上行开采5煤层可行性进行研究。在分析北二采区5煤层上行开采影响因素的基础上,采用"三带法"、"比值法"进行了初步的经验方法判别。建立工作面开采数值模型预测回采下部8煤层与上行开采5煤层后顶板裂缝带波及范围。经验判别得出5煤层位于8煤层垮落带之上,采动影响系数大于经验临界值7.5,上行开采5煤层可行。数值模拟了采动影响下围岩的扩容区,以体积应变大于等于0.025的等值线密集区视为导水裂隙区,得到8煤层回采顶板导水裂缝带最大高度为53m,上行开采5煤层后顶板导水裂缝带最大高度向上增长0.4m。下部8煤层开采将5煤层顶板改造为极软弱顶板,导致其裂缝带发育高度偏小,利于上行开采。