厚煤层综放工作面煤壁柔性加固技术的研究与应用

为有效控制2103工作面回采期间的煤壁片帮现象,通过UDEC2D数值模拟软件对棕绳的最佳直径和注浆棕绳的合理布置位置进行模拟分析,根据工作面的片帮情况对柔性加固方案进行具体设计实施。结果表明:柔性加固棕绳的最佳直径为16mm,注浆棕绳的合理位置在距离顶板2～2.5m的范围内,煤壁加固后基本无片帮现象出现。     

某煤矿综采工作面矿压显现规律与控制技术

为了解决复杂条件下工作面回采期间矿压显现强烈的问题并实现工作面安全高效生产,开展综采工作面矿压显现规律实测与控制技术研究。以黄陵煤矿803工作面为研究对象,实测统计工作面推进过程中矿压显现情况,确定出803工作面老顶的初次垮落步距为13～15 m,基本顶的周期来压步距为18.2 m,在来压剧烈期间,多处煤壁片帮严重,提出超前"棕绳+注浆"柔性加固方案,并设计了注浆工艺和参数,通过注浆加固,提高了煤体整体强度,增强了煤壁对顶板的支撑作用。该技术能够大幅降低803工作面煤壁片帮的程度与次数,有效地控制煤壁大面积片帮冒顶的现象,保障安全开采,为类似矿井控制煤壁片帮现象提供一定的理论指导与实践经验。     

大采高煤壁片帮防治柔性加固机理与应用

针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了煤壁片帮防治柔性加固技术。分析了煤壁变形特征和柔性加固机理,设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料加固煤样强度实验,研究了不同直径棕绳煤样的变形和强度特征;构建了“棕绳-浆液-煤体”的本构模型,揭示了棕绳与煤壁协调变形机理。研究发现：煤壁具有逐渐暴露、无支护、大变形的特征,柔性支护材料棕绳具有延伸性好、抗拉强度和抗剪强度较高等特点,棕绳能够适应煤壁的大变形特征;“棕绳+注浆”这种新的煤壁柔性加固技术可以实现全长锚固,破坏的煤体在棕绳拉力作用下不滑落,煤壁稳定性得到提高。煤壁柔性加固技术效果显著,成本大幅降低,为煤壁片帮防治提供了新思路。     

深井大倾角工作面顶板及煤壁控制技术研究与实践

针对陈蛮庄煤矿3402综采工作面顶板破碎、易漏顶、煤壁易片帮的问题,提出了"棕绳+注浆"的防治技术.采用FLAC3D建立数值模型,计算分析柔性加固对煤壁稳定性的影响;现场实施钻孔窥视试验,确定了顶板内部裂隙发育规律,为注浆参数的选取提供了参考,并进行了现场试验,取得了良好的效果.     

大采高工作面采场煤壁柔性加固技术应用研究

为探究大采高强扰动工作面煤壁片帮的控制方法,以李村煤矿1306综采面为工程背景,研究了"棕绳+注浆"的柔性加固技术。现场应用实践显示煤壁片帮的深度、高度和范围均大幅度减小,工作面片帮处理时间降低72%,日产量提高30.1%,采场人员和设备的安全性得到了保障,满足了1306工作面技术经济效益要求。     

塔山煤矿综放工作面过断层回采工艺应用研究

塔山煤矿三盘区8305工作面过F158正断层期间,顶板出现破碎、煤壁片帮现象,导致工作面端面距达1.2 m,煤壁片帮深度达1.7 m,严重制约着工作面安全高效回采.通过合理分析工作面过断层期间围岩破碎机理,根据实际生产情况对常见的几种回采方案进行对比分析,决定采用仰斜回采工艺,并对仰斜期间破碎顶板提出"注浆加固+迈步式...     

基于能量非稳定平衡准则的煤壁片帮影响因素分析

通过建立顶板-煤体系统的Bingham黏弹塑性本构模型,从能量角度分析了煤壁片帮与煤体黏性系数、弹性模量、顶板刚度、开采煤层厚度之间的关系,并通过对赵固二矿11050工作面采取"注浆+棕绳"柔性加固技术来防治煤壁片帮,验证了结论的正确性。     

11101工作面煤壁片帮机理分析及控制技术研究

为保障11101工作面回采过程中煤壁的稳定,基于分析结果得出工作面不同区域煤壁受载特征和片帮形态,设计采用顶板冒落防控+提高支架稳定性+煤壁注浆加固的煤壁稳定性方案。根据工作面地质及条件,进行各项控制措施的设计,并在防片帮措施实施前后分别进行片帮次数统计分析。结果表明:工作面防片帮措施实施后,片帮次数同比减小48.6%,片帮范围也大幅降低,保障了回采期间煤壁的稳定。     

煤壁柔性加固工艺参数优化试验研究

近年来,工作面煤壁柔性加固技术的提出丰富了煤壁破坏防治技术理论。为了进一步揭示煤壁柔性加固技术中柔性棕绳的作用机制,明确浆液和柔性棕绳的耦合关系,降低柔性加固技术的技术成本和应用难度,通过物理实验、理论分析、设备开发、工程应用等研究手段,优化了煤壁柔性加固工艺。通过三维相似模拟实验,对比研究了煤壁无加固、煤壁注浆加固和煤壁柔性加固条件下煤壁的破坏特征,从宏观上揭示了煤壁柔性加固机理和柔性棕绳作用机制;将钻孔直径与柔性棕绳直径的比值定义为孔径比,通过"柔性棕绳、浆液、煤体"拉拔试验,研究了孔径比、浆液类型对柔性加固效果的影响,从而确定了浆液和柔性棕绳的数量耦合关系,开发了低成本的柔性加固注浆材料;通过设备开发,研制了半环形注浆管。研究表明:煤壁采用柔性加固可有效提高煤体的整体性并减小煤壁破坏深度;当孔径比介于1.6～1.9时,煤壁柔性加固效果最佳,且越接近1.9,柔性加固效果越好;采用"超细水泥、矿粉、水玻璃"混合材料作为柔性加固注浆材料,矿粉添加量不超过30%,水玻璃的添加量不超过10%,可降低柔性加固技术应用成本;研制的半环形注浆管可有效减小所需钻孔直径,降低技术应用难度;最后通过在瑞隆煤矿仰斜开采工作面应用煤壁柔性加固技术,有效的缓解了煤壁破坏的发生,提高了煤壁的稳定性。本文通过一系列实验研究,系统的优化了煤壁柔性加固工艺,为煤壁柔性加固技术的科学应用提供了借鉴。     

复杂条件下工作面煤壁注浆加固技术实践

为了解决复杂条件下工作面回采期间的片帮冒顶问题,开展工作面煤壁注浆加固技术研究。以某矿S3012工作面为研究对象,分析了影响工作面煤壁片帮冒顶的主要因素,提出采用注射马丽散加固煤壁控制片帮冒顶方案,并设计了注浆工艺和参数。通过注射马丽散加固煤体提高了煤体整体强度,增强了煤壁对顶板的支撑作用。结果表明,工作面注浆加固后,有效地控制了煤壁大面积片帮冒顶,工作面进刀数大幅提高,恢复了正规循环作业,保障了安全开采,经济效益显著。