孤岛工作面顶板矿压规律及控制技术研究

针对新旺煤业8210孤岛工作面开采过程出现应力集中现象,对工作面顶板压力进行了连续监测,监测结果与邻近工作面顸板压力进行了对比,得出了8210孤岛工作面矿压显现规律。研究结果表明老顶来压步距为55 m,周期来压步距为15~20 m;与相邻工作面相比8210孤岛工作面具有顶板压力高,来压步距短的特点。介绍了超前支护及人工放顶相结合的矿压控制技术。     

浅埋煤层综放工作面支架合理支护强度确定及其应用

为了研究浅埋煤层综放工作面支架的合理支护强度并分析其矿压特征,以神东某矿12301工作面为例,确定了工作面顶板的类别,通过理论计算按工作面最大采高、支架承受载荷以及动载荷对所选用的型号为ZY11000/25/50的支撑掩护式支架的支护强度进行了分析,并根据支架工作阻力监测数据对支架的应用效果和工作面的顶板活动规律进行了研究。结果表明:工作面所选用的支撑掩护式支架的初撑力统计合格率为62.8%,支架初撑力整体利用率较高,该型号支架能够完全适合支撑顶板。根据支架工作阻力监测数据得到,直接顶初次垮落步距平均12.78 m;基本顶初次来压步距平均66.88 m;整个工作面基本顶周期来压步距最大为67.1 m,最小为11.8 m,周期来压步距平均32.5 m,来压强度缓和;其中,基本顶显著来压期间,来压强度平均为30.0 MPa。确定该支架能够适应该类工作面的顶板活动规律。     

黄玉川煤矿6_上煤层首采工作面矿压显现规律实验研究

针对黄玉川煤矿6_上煤层首采综放工作面的矿压显现规律进行了模拟实验研究。研究表明:基本顶初次来压步距40~45 m,周期来压平均步距22.4 m;来压整体属于"较强烈";综放工作面超前支护距离应达到煤壁前方40 m范围;影响顶煤采出率的主要区域是距煤层顶板3 m范围内的顶煤。     

10-205工作面开采矿压规律分析与强制放顶技术应用

为避免坚硬顶板大面积悬顶诱发动力灾害,以锦程矿10-205工作面赋存K2石灰岩坚硬顶板为工程背景,分析了工作面开采矿压显现规律,工作面初次来压步距约45 m。分析认为工作面顶板岩层需进行弱化处理,设计采用深孔松动爆破的方式对10-205工作面坚硬顶板进行强制放顶,工作面初次来压步距显著减小。     

普采工作面坚硬顶板矿压显现规律研究

坚硬顶板控制是普采工作面支护的重要研究内容,以某矿1211工作面为背景,对坚硬顶板采场的力学模型进行分析,采用岩板模型计算公式进行理论计算,表明1211工作面初次垮落步距和周期来压步距均较大,工作面支护困难;采用端部拉槽强制放顶减小初次垮落步距,循环放顶减小周期来压步距,保证初撑力,加强端头和特殊地段支护,提高普采工作面支柱支护质量,保障煤矿的安全生产。     

松散表土薄基岩浅埋煤层矿压显现规律数值分析

为了分析松散表土薄基岩浅埋煤层首采工作面上覆岩层的运动规律,尤其是顶板初次来压和周期来压步距,运用UDEC软件对神木汇森凉水井煤矿首采面上覆岩层矿压显现规律进行了数值模拟,在此基础上进行了现场实测。结果表明,首采面初次来压步距的计算值为40.0 m,实测值32.8 m;周期来压步距的计算值为20 m,实测周期来压步距为16.5～22.0 m,平均为19.5 m;强制放顶距为20 m时能减小初次来压强度;强制放顶能有效地削弱和减小顶板初次来压的强度和规模,保证强制放顶效果的关键是提高强制放顶爆破作业的质量。     

深井大采高综放开采微震监测技术研究

基于微震监测技术在回采工作面的应用,采用该技术对厚表土深井综放开采工作面覆岩运动规律和采动支承压力分布规律进行了研究,并结合监测参数为工作面支架工作阻力的确定提供依据。研究结果表明:工作面周期来压步距21.6～25.4 m,平均23.4 m;高位顶板来压步距56.3～62.3 m,平均59.3 m,最大断裂高度70 m;煤层直接顶厚度、基本顶板和高位顶板厚度分别为30、20、20 m;工作面走向支承压力影响范围42.7～54.2 m,平均48.6 m,并确定了支承压力峰值位置,为矿井回采过程中超前支护距离的确定提供理论依据。根据微震监测技术获得的矿压参数确定支架合理的工作阻力为15 000 kN。     

综放工作面厚硬顶板破断特征与支架工作阻力确定

针对综放工作面厚硬顶板初次来压步距难以确定的问题,以东周窑煤矿8301工作面为工程背景,建立厚硬基本顶的固支梁模型,运用能量法求得分布于基本顶中的水平应力,进而得到基本顶初次来压步距解析式,采用数值模拟对顶板破断特征和工作面支架工作阻力进行分析,并对不同推进距离下工作面不同位置支架工作阻力进行了现场监测。研究结果表明:相比一般综放工作面,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和支架工作阻力明显增加,顶板破断后对工作面形成冲击较大,矿压显现剧烈;8301工作面初次来压步距为58 m,周期来压步距为15~20 m,动载系数为1.5~1.8;基于能量法求得支架额定工作阻力为13 000 kN,而来压期间支架工作阻力为11 000 kN,是额定工作面阻力的84.6%,能够满足厚硬顶板条件下煤矿安全高效开采的要求。     

工作面坚硬顶板破断特征与覆岩运移规律

针对坚硬顶板综放工作面顶板破断特征与覆岩运移规律不清,在实际生产中严重影响工作面安全生产这一问题;以某矿8201工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法对坚硬顶板综放工作面的顶板破断特征以及覆岩运移规律进行研究分析。研究结果表明:对顶板煌斑岩进行岩石力学实验得知煌斑岩在节理面单轴抗压强度为45 MPa左右,无节理为90.99MPa、单轴抗拉强度7.3～9.4 MPa;通过建立深梁结构破断过程中顶板受力模型,得到基本顶初次来压步距为47.57 m;数值模拟得到8201基本顶的初次来压步距约为45 m,周期来压的距离为20 m左右。在现场实测中基本顶初次来压平均46 m,周期来压步距为18.7～20.8 m,来压影响范围1.7～5.6 m。现场实测与理论分析所得结果和数值模拟所得结果相差不大。     

柳塔矿不稳定厚硬煤层综放面矿压显现规律研究

为掌握神东矿区不稳定厚硬煤层综放工作面的矿压显现规律,采用数值模拟和现场实测方法,对柳塔煤矿首采综放面的矿山压力显现规律进行了研究.结果表明,工作面初次来压步距为58 m,周期来压步距9.43 m;ZFY10200/25/42型两柱掩护式放顶煤支架实际工作阻力仅达到额定工作阻力的64％.与其他厚硬煤层综放面相比,该工作面顶板来压强度小,工作面超前支撑压力影响范围小,支架动载系数小.     

基于FLAC3D的综放面矿压显现规律研究

为了确保矿井的安全开采,揭示某矿矿压显现规律,采用FLAC^3D数值模拟软件对工作面走向、倾向力学和位移特征以及工作面初步来压步距、周期来压步距进行了模拟分析。研究得出:在沿走向方向,工作面顶板面形成拱形分布的应力释放区,随着工作面的推进,顶板的覆岩高度和应力拱结构逐渐向上发展;在沿倾向方向,工作面顶底板的位移分布呈现非对称的特征,顶板应力轮廓向工作面倾斜上方偏移;工作面的初次来压步距为40 m,周期来压平均步距为11.8 m,为工作面的支护选择和支护方式提供理论依据,为顶板围岩控制提供了重要参数。     

综放工作面顶板控制技术分析与应用

以宏远煤业150202综放工作面为实例,采用UDEC数值模拟、理论分析、现场实测等方法,对厚煤层放顶煤工作面顶板来压及工作面支护进行分析,探讨工作面推进过程中顶板岩层的运移破断规律,通过数值模拟方法估算工作面基本顶的来压步距,进行支架选型及强度验算。实践验证,工作面的液压支架能够满足安全生产要求。     

特厚煤层综放开采覆岩结构及矿压显现特征分析

为确定特厚煤层综放开采顶板的结构特征与矿压显现特征,以大同煤矿集团增子坊煤矿5300综放工作面为基础,对采场顶板的结构与矿压显现规律进行了研究。结果表明,采场基本顶粗砂岩岩层为顶板的关键岩层,对顶板的运动起主导性作用,通过对工作面回采200 m内支架工作阻力的监测得出,工作面的初次来压步距约为31. 6 m,周期来压步距平均约为25. 4 m,来压动载系数平均为1. 39,矿压显现强度较大,但来压时的载荷未超过液压支架的最大工作阻力,因此可确保工作面的正常回采。     

倾斜长壁工作面下行开采液压支架工作阻力研究

为确定倾斜长壁工作面下行开采时液压支架额定工作阻力，以3112倾斜长壁综采放顶煤工作面为研究背景，通过工程地质调查、理论分析、数值模拟等研究手段，对工作面老顶等级、初次来压和周期来压步距进行了研究、确定了支架支护强度和额定工作阻力，研究结果表明：运用理论计算与数值模拟得出工作面老顶为Ⅳb级顶板、来压非常强烈，初次来压和周期来压步距分别为48.7 m和18.1 m,与已有矿压数据较一致，支架支护强度为0.6 MPa、额定工作阻力为3 780 kN,理论计算与数值模拟相结合的方法可用于确定倾斜长壁工作面下行开采时液压支架额定工作阻力。     

厚层灰岩顶板综采工作面初次放顶实践

针对厚层灰岩顶板工作面初次来压步距大,易引起工作面顶板安全事故的问题,以神农煤业15101工作面为背景,在工作面切眼及两端头顺槽分别布置了爆破放顶钻孔和退锚爆破钻孔。通过矿压观测分析可知,1^#切眼初次来压步距平均为26.9m,工作面上下端头顶板能够及时垮落,悬顶面积不大,达到了弱化顶板的目的。     

大倾角厚煤层综放工作面矿压显现规律

为了预防大倾角条件下综放工作面在回采的过程中顶板事故与支架压死等问题的发生,采用数值模拟与矿山压力现场监测相结合的方法,对1604综放工作面进行矿压显现规律研究,得出了工作面超支承应力的峰值为8.1 MPa,峰值距工作面12.2 m,应力影响工作面前方范围为4.7³1.8 m,应力集中系数1.81。确定了直接顶与基本顶初次垮落步距的范围,工作面基本顶周期来压步距11.8 m,来压动载系数1.58;来压期间工作面支架最大工作阻力为4 278.8 kN,为额定工作阻力的62.9%,支架有足够的富余量、可靠性较好。     

中厚煤层软弱顶底板综采面矿压显现规律实测

以屯兰煤矿12510工作面为研究对象,实测分析了中厚煤层软弱顶底板综采工作面矿压显现规律。研究结果表明,12510工作面支架来压期间出现轻微偏载现象,工作面工作阻力一般为30～40 MPa,能够满足现场支护需求;工作面初次来压步距约为45～50 m,周期来压步距9.6～13.6 m,动载系数1.3～1.6,来压期间顶板管理难度中等;支承压力影响范围为煤壁前方20 m,剧烈影响在煤壁前方3～6 m处,超前支护距离应不低于20 m。     

永新煤矿A503工作面循环放顶技术应用

为保证工作面顶板来压期间的安全回采,在来压期间对工作面实施强制放顶技术,针对乳化炸药深孔爆破的优点进行分析,在工作面上下顺槽分别布置一个老顶孔、一个辅助孔、一个端头孔,并计算出炮孔各个参数,通过工作面来压步距,确定爆破放顶步距为19.0 m,通过放顶效果可知:工作面推进到25.0 m时,采空区顶板全部跨落,采空区充填严实。     

综放工作面顶板来压规律及其控制

为保证工作面来压期间的安全回采,根据实测常村煤矿3205综放试验工作面支架初撑力、循环末阻力、时间加权平均工作阻力及其分布频率等情况,得出工作面平均周期来压步距15 m,采用深孔爆破技术对来压期间的工作面顶板进行放顶,爆破放顶后,来压期间采空区顶板全部跨落,采空区充填严实。     

坚硬顶板综放工作面来压特征分析研究

基于8935综放工作面的地质条件和开采情况,综合采用理论分析、现场实测等方法,系统研究了坚硬顶板条件下综放工作面的顶板来压以及来压显现特征。研究结果表明:8935工作面基本顶初次来压步距为77.21 m,周期来压步距为17.6~21.1 m,周期来压时动压系数为1.31.该研究方法及结果对类似条件下工作面来压特征的研究具有一定的参考价值。