大角度厚煤层仰采工作面煤壁稳定性研究

针对大角度厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,以淮北矿区袁店煤矿1032工作面为工程背景,采用理论分析的方法,建立了煤壁滑动力学模型,分析了大角度厚煤层仰采工作面的煤壁片帮机制,并通过数值模拟得到煤壁水平位移场及最大破坏深度。研究结果表明:煤壁片帮深度与仰采角度和采高呈正相关,且当仰采角大于15°时,片帮加剧,采高大于3.5m时,煤壁破坏深度急剧增大;但在仰采角以及采高一定的条件下,随着工作面推进速度加快,煤壁破坏深度减小。在1032工作面采取增加液压支架实际初撑力和工作阻力,提高护帮板的使用率,降低采高,加快工作面推进速度等技术措施,煤壁稳定性得到了有效控制。     

仰采角度对煤壁片帮的影响研究

为了研究梧桐庄矿仰采角度对煤壁片帮的影响，分析其片帮机理，定性为重力滑落破坏；运用UDEC（Universal Distinct Element Code）离散元数值软件分析了不同仰采角度下的煤壁片帮情况，得出极限片帮倾角和煤壁片帮深度；并结合现场统计及超声检测所得片帮角度及深度，验证了极限片帮倾角为12°左右，在一定仰采角度范围内片帮深度为0．5m ，片帮主要集中在煤壁的中上部，对仰采条件下煤壁片帮及巷道支护研究有一定的指导意义。     

大倾角大采高综采工作面煤壁非对称受载失稳特征

煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与失稳特征。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,围岩运动的幅度和剧烈程度较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,覆岩垮落充填的非均匀特征进一步增强,煤壁支承压力的非对称特性亦明显增大;采动过程中煤壁的力学性质逐步劣化,伴随着裂隙的扩展、演化和贯通,煤壁开裂并形成滑移体,当滑移体周围约束解除或支承压力增大时,滑移体沿滑移面滑移,形成煤壁片帮;在工作面倾向,中部区域是煤壁片帮的高发区域,上部次之,下部最少,与煤壁的非对称受载特征相吻合;在垂直煤层方向,煤壁变形亦非对称,煤壁位移量中上部大于下部,靠近顶板区域易发生煤壁片帮;在煤壁重力倾向分量影响下,煤壁片帮易向倾向上部煤体蔓延。基于上述分析,并结合2130煤矿25221工作面的生产实际,提出了大倾角大采高综采工作面煤壁片帮防治措施。     

复杂地质条件下软煤层大采高综采工作面煤壁稳定性研究

大采高综采作为煤矿开采的重要方法,其资源回收率高、工艺简单,使得其一定程度替代综放开采而成为厚煤层开采的主要方法之一。但对于地址条件复杂、煤层煤质松软等环境下,煤壁片帮严重影响工作面的安全回采,因此,对于软煤层煤壁稳定性研究成为新的课题。     

大采高仰采面煤壁片帮机理及加固技术研究

针对经坊煤业3-602大采高仰采工作面煤壁片帮问题,分析了煤壁片帮机理,确定片帮形式为拉裂破坏和剪切破坏;分析了采高和仰采角度对工作面顶板结构的影响,并确定了两巷超前注浆、工作面煤壁注浆两种不同加固方案及其具体技术参数,大大提高了煤壁及顶板稳定性,保证了工作面的安全开采.     

松软厚煤层大采高工作面片帮危险区分类研究

为解决松软煤层大采高工作面煤壁片帮问题，以三元中能煤业3#煤层大采高工作面为例，基于片帮观测、实验室试验、现场条件勘查、PASAT高应力区探测等手段，对片帮诱因进行分析，得出导致煤壁片帮的主要地质因素和开采技术因素。根据片帮原因，将工作面片帮危险区域分为高应力片帮危险区、地质构造片帮危险区、强来压片帮危险区、仰采片帮危险区四类。从降低超前扰动、提升煤体自承载能力的目的出发，针对不同类型片帮危险区提出了优化回采参数、改善支架工况、优化移架方式等具体防片帮技术措施。结果表明，采用防片帮措施后，大采高工作面煤壁片帮面积和深度明显降低，工作面作业环境得到改善，为本矿及周边矿井类似条件工作面安全回采提供借鉴。     

大采高综放工作面仰斜开采端面煤岩稳定性数值模拟研究及控制技术

以官地矿含夹矸厚煤层仰斜大采高综放工作面的地质及生产技术条件为工程背景,通过UDEC数值模拟计算,分析了仰采角度对含夹矸厚煤层仰斜大采高综放工作面端面围岩稳定性的影响规律.研究表明,随着工作面仰采角增大,工作面端面围岩塑性区和位移矢量增大,工作面端面围岩稳定性变差.基于上述研究结果,官地矿28418综放面在仰采过程中采...     

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。     

大采高大倾角工作面煤壁片帮机理分析

为研究大倾角大采高工作面煤壁片帮机理,控制煤壁片帮。建立大采高大倾角条件下的煤壁片帮模型,利用压杆失稳理论解释煤壁片帮现象。通过理论计算得出了大采高大倾角工作面煤壁片帮临界力以及片帮最易发生的位置,分析了倾角、采高与片帮临界力和片帮位置的关系。结果表明：煤壁片帮临界力与采高和煤体自身刚度有关,与煤层倾角无关。采高越大,煤壁片帮临界力越小,煤壁抗弯刚度越大,煤壁片帮的临界力越大。煤壁片帮发生的位置受煤壁自身刚度、顶板压力、煤层倾角、采高的影响,但主要由采高决定,煤壁最易片帮位置距离顶板约0.398倍采高处。此外,现场观测了攀枝花煤矿11073大采高大倾角工作面的煤壁片帮现象,现场观测与理论分析结果一致。现场采用提高支架工作阻力等措施,有效地控制了煤壁片帮现象。     

大倾角煤层大采高工作面倾角对 煤壁片帮的影响机制

以新疆焦煤集团2130煤矿大倾角大采高工作面为工程背景,采用现场监测、理论分析与数值计算等综合方法,分析了煤壁片帮的主控参量,建立了倾向煤壁岩梁力学模型,揭示了工作面倾角对煤壁片帮的影响机制,研究表明:工作面倾角、采高、推进速度、支架阻力、煤体内聚力及内摩擦角等是大倾角大采高工作面煤壁片帮的主控参量,受工作面倾角影响,煤壁支承压力沿倾向非对称分布,导致煤壁变形(挠度)呈现出非对称特性,在工作面中上部区域(约0.66L处)煤壁岩梁变形最大,随工作面倾角增大,煤壁处垂直应力值不断增加,工作面上部区域煤壁向采空区方向水平位移不断增大,且向倾斜上部转移,煤壁片帮概率增加,易发生片帮区域面积增大。     

赵庄矿软煤层大采高煤壁片帮主要影响因素研究

针对赵庄矿复杂地质条件下软煤层大采高工作面煤壁片帮严重的问题,通过对比3个盘区不同工作面煤壁片帮情况,对片帮机理和影响煤壁片帮的主要因素进行综合分析。找到工作面煤壁片帮的主要自然因素为3#煤层松软,节理裂隙发育,加之地质构造复杂,受岩层产状影响工作面倾斜仰采区域较多。支架初撑力、采高和工作面推进速度是影响工作面煤壁片帮的主要生产技术因素。对上述原因,提出了相关改进措施,确保了煤矿安全生产。     

大采高工作面煤壁片帮深度机理研究。

以赵固一矿12011工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对12011工作面的煤壁片帮深度机理进行研究和分析,对在支承压力作用下的煤壁片帮形式进行了分类（压剪式、滑落式或横拱式）,得到了在不同采高和采深下煤壁片帮深度的变化情况,即随工作面采高及采深的增加煤壁片帮深度也会相应地增大。这一研究结论对于煤壁片帮较严重的大采高工作面的安全生产和支护设计有一定的指导意义。     

大采高工作面煤壁片帮深度机理研究

以赵固一矿12011工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对12011工作面的煤壁片帮深度机理进行研究和分析,对在支承压力作用下的煤壁片帮形式进行了分类(压剪式、滑落式或横拱式),得到了在不同采高和采深下煤壁片帮深度的变化情况,即随工作面采高及采深的增加煤壁片帮深度也会相应地增大。这一研究结论对于煤壁片帮较严重的大采高工作面的安全生产和支护设计有一定的指导意义。     

基于大采高仰采面的煤壁片帮数值模拟研究

片帮往往引起冒顶,而冒顶的扩大引起片帮的加深,甚至使顶板破碎,引起支护方式的失效,造成机电事故、支架失稳等现象,严重影响了矿井的安全生产。为了研究大采高工作面煤壁片帮因素,采用UDEC数值模拟软件,分析了不同采高下和不同工作面深度下煤壁最大片帮深度与采高关系以及工作面埋深的关系曲线。研究得出:随着工作面采高的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增大;当采高小于4 m时,最大片帮深度增长幅度较缓,当采高大于4 m时,最大片帮深度增长较快,说明影响煤壁片帮剧烈程度的分界线为4 m;随着工作面埋深的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增加。该研究为预防大采高煤壁片帮提供一定的理论指导。     

深埋薄基岩层不同采高下工作面矿压显现及片帮防治技术

针对赵固二矿煤层埋深大、基岩薄、松散层厚以及顶板条件差等问题,以赵固二矿11050工作面为工程背景,运用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了11050工作面在不同回采高度条件下,工作面的支承压力分布特征以及塑性区演化规律等。研究结果表明,不同采高条件下,煤壁前方均会产生应力集中,随着采高的增大,应力峰值点逐渐向煤壁深处转移,影响范围也随之逐渐增大;随着采高的增加,采煤工作面直接顶、基本顶塑性区范围逐渐增大。现场实测表明,增加开采高度,会导致煤壁片帮深度的增加,并提出了一系列防治煤壁片帮的措施。研究可为赵固二矿安全高效开采提供指导。     

松软煤层大角度仰斜工作面围岩的稳定性分析

针对段王煤矿090502工作面松软煤层大角度仰采的特殊地质条件,运用数值模拟软件UDEC模拟该工作面在4种不同采高下煤壁的片帮情况和对工作面顶板结构的影响情况,从而知道090502工作面安全开采。     

大倾角煤层长壁大采高综采技术

硬顶软煤大倾角厚煤层埋藏条件复杂,大采高综采难度大,通过工作面"三机"配套、回采工艺及巷道优化布置、超前预爆破、工作面安全管理保障技术和煤壁片帮综合防控技术集成体系的应用,解决了该类煤层走向大采高综采难题,取得了良好经济社会效益。     

基于能量准则的大采高综采面煤壁片帮机理分析

大采高工作面煤壁片帮冒顶严重影响工作面的产能和效能,通过分析大采高开采煤壁破坏典型的受拉破坏特征,得出了大面积片帮的板状失稳机理;采用线弹性能准则、脆性准则以及RQD指标来对大采高开采时煤壁的稳定性进行了评价;还探讨了割煤高度与煤壁片帮的关系,得出了特定煤层赋存条件下开采的临界稳定高度计算依据,提出了预防煤壁片帮的技术措施。     

坚硬厚煤层综采面煤壁稳定性影响因素分析

随着我国煤炭开采装备现代化水平的提高,大采高综采工艺成为重要的发展方向之一,然而,大采高综采一次性开采煤层厚度大,开采强度高,导致工作面来压显现剧烈,工作面煤体二次发育程度增大,工作面煤壁及顶板的稳定性将受到很大的影响。文章对影响坚硬厚煤层煤壁稳定性的采高、煤层强度、支架支护阻力等因素进行理论分析和数值模拟研究,根据研究结果对阳煤寺家庄矿采场提出防治片帮和冒顶的措施,应用后取得了良好的防治煤壁片帮的效果。     

大倾角煤层长壁大采高采场煤壁片帮机制

煤壁片帮是大采高采场普遍性开采技术难题,而大倾角条件下大采高采场煤壁片帮特征及其发生机理更为复杂,为弄清该类采场煤壁片帮机制,采用现场实测、数值计算及理论分析法,对大倾角煤层大采高采场煤壁片帮特征、影响因素、片帮机制进行研究。结果表明:大倾角大采高采场煤壁片帮具有交替演变,不同区域形式不同,片滑、回转外片等特征;采高、伪斜角、煤体力学特性与煤壁稳定性密切相关,采高、伪斜角一定范围内越大,煤体强度越低,煤壁片帮几率及程度随之增加,而25221工作面煤壁强度低、含夹矸、高度大,自稳性差,采高及伪斜角大且不断变化,导致顶压作用强度增加,加之重复性动态荷载扰动,复合因素叠加作用促使大倾角大采高采场煤壁发生片帮。