极软厚煤层综采面超前支撑压力的分布规律

针对极软厚煤层围岩控制问题,以河南神火集团梁北矿11151工作面煤层赋存条件为依据.采用Flac 5.0数值计算软件模拟分析了煤层采高和煤体强度对工作面超前支撑压力和围岩变形的影响规律,现场实测了梁北矿11151极软厚煤层大采高工作面超前支撑压力的分布规律,实测与数值计算结果相吻合.研究表明:在极软厚煤层大采高开采条件下,工作面围岩变形严重,煤壁破裂区和塑性区显著增大,影响范围和应力值增大,在工作面安全生产过程中应加强对煤壁片帮的控制,加大工作面超前支护范围.     

极软弱煤层大采高综采工作面矿压显现规律及其控制

长平公司3#煤层极软,采用大采高综采技术后煤壁片帮严重,为掌握长平公司首个大采高综采工作面矿压显现规律,通过现场实测研究了工作面老顶来压基本情况,煤壁片帮影响因素及超前支撑应力分布规律,得出了直接顶初次垮落、老顶的初次来压和周期来压步距,来压时的影响范围及其控制措施和超前支撑应力影响范围.针对来压时煤壁片帮严重,提出了控制措施,为安全生产提供了保障,同时也为以后大采高工作面矿压管理提供了科学依据.     

大采高综采工作面煤壁片帮原因及防治

冀中能源股份公司葛泉矿1427工作面是回采2#主焦煤,煤层厚度3.2～4m,应用一次采全高综采机械化装备,工作面总体上贯穿下解向斜轴,由于工作面在初采时呈仰采、且煤层厚度在4米以上,煤壁极易片帮,造成支架与煤壁间端面距较大,直接顶较破碎,一度给生产带来困难。本文分析了影响煤壁片帮的5个主要因素：采高、支架工作阻力、煤体的破裂角及节理面倾角、老顶回转角、停采时间等。并通过研究得出防治1427工作面煤壁片帮的具体措施。     

软煤层大采高长壁工作面矿压观测及显现规律

针对软煤层大采高长壁工作面矿山压力显现剧烈、煤壁片帮严重的问题,以赵庄煤矿3305大采高综采工作面为例,介绍了大采高综采工作面矿山压力的观测方案。通过现场观测,对软煤层大采高综采工作面矿山压力显现规律和特征进行了分析,并对工作面煤壁片帮情况进行了统计分析。提出了相应的建议及措施,以有效满足控制大采高综采工作面顶板和煤壁片帮的要求,实现矿井安全高产高效开采和取得较好的经济效益。     

采场煤壁失稳机理及控制技术研究

基于厚及特厚煤层大采高综放采场煤壁稳定性控制需要,建立了受力压杆模型,定量分析了煤壁破坏机制,提出了从根源上解决煤壁片帮的台阶煤壁采煤方法。研究表明:不同煤层潜在破坏机制不同;中硬煤层二次应力场提供能量转化为侧帮开裂、剥落等脆性开裂,在煤壁中部产生破裂、片帮;软煤层二次应力场提供能量转化为位移或局部弱化,整体表现为整体滑移失稳;现有治理技术对煤壁的作用存在着局部性、滞后性、被动性和危险性;台阶采煤法对煤壁片帮治理有明显效果,可实现安全、高效生产,有利于大采高综放开采技术的推广应用。     

极软弱煤层大采高综采工作面矿压显现规律及其控制

长平公司3#煤层极软,采用大采高综采技术后煤壁片帮严重,为掌握长平公司首个大采高综采工作面矿压显现规律,通过现场实测研究了工作面老顶来压基本情况,煤壁片帮影响因素及超前支撑应力分布规律,得出了直接顶初次垮落、老顶的初次来压和周期来压步距,来压时的影响范围及其控制措施和超前支撑应力影响范围。针对来压时煤壁片帮严重,提出了控制措施,为安全生产提供了保障,同时也为以后大采高工作面矿压管理提供了科学依据。     

采高对煤壁水平位移影响分析

用数值模拟对晋华宫矿7~#煤层8210工作面进行大采高工作面煤壁片帮进行了分析,用数值模拟的方法分析了不同采高、推进速度煤壁的水平位移的变化。随着采煤高度的增加,煤壁最大水平位移在逐渐增大。工作面快速推进能保证煤壁不片帮：来压期间支架运行平稳,工作面煤壁会保持相对稳定。     

水压致裂提高块煤率的机理及应用

为解决陕北侏罗纪浅埋厚硬煤层综采能耗大、块煤率低的问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用煤层超前水压预裂的方法,分析了块煤制造综采面比能耗的影响因素,构建了通过脉冲水预裂技术来降低比能耗并提高厚硬煤层块煤率的方法和途径。通过对厚硬煤层脉冲水预裂破碎机理的研究,揭示了深孔定向脉冲水预裂煤体的破坏规律,分析了不同厚硬煤层水压破岩的预裂方法和工艺参数。研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响块煤制造综采面比能耗的主要因素。通过对陕北浅埋煤层典型大采高综采面开展水压预裂的现场试验,发现工作面煤壁截割裂隙线密度增加了约2倍,煤机截割能耗降低了36%,工作面的块煤率提高了25%,煤尘浓度平均降低了35%.同时超前预裂后大采高工作面煤壁片帮减少,试验验证了脉冲水预裂技术降低比能耗提高厚硬煤层块煤率的有效性。     

两硬浅埋条件下6.0m采高工作面顶板运移规律数值分析

大采高开采是特厚煤层实现高产高效的主要方式之一.为了确保张家峁煤矿浅埋坚硬煤层和顶板两硬条件下大采高工作面安全高效开采.基于室内岩石力学实验,获得了力学参数,采用三维有限差分计算程序-FLAC3D,计算并分析了浅埋、坚硬煤层顶板条件下大采高开采的顶板运移规律.研究表明,在6.0m大采高开采过程中,随着工作面的推进,超前支承应力不断变化.工作面超前支承压力影响范围变窄、压力峰值向工作面内移,超前支承压力均高于未受采动影响下的状态.这为现场安全开采提供了理论依据.     

大采高工作面覆岩运动与煤壁片帮规律

为探究大采高工作面顶板运动规律及煤壁破坏机理,建立3种不同采高的UDEC数值模型,分析采高和支架护帮板位置对顶板垮落步距、形态及煤壁破坏深度的影响,建立煤壁滑移破坏力学模型。研究结果表明：初次来压步距受采高的影响较小,均为45 m,周期来压步距随着采高的增大而减小;大采高工作面由于垮落矸石无法充满采空区,顶板易形成悬臂梁结构;采高增大会增大煤壁片帮的风险。计算得出了大采高工作面煤壁能承受的最大顶板压力,给出了煤壁滑移破坏判据。通过建立不同护帮板位置的数值模型,确定了8.8 m大采高工作面的护帮板最佳支护位置。提出了增加护帮板水平推力和支护面积的煤壁控制方法,现场应用该方法使煤壁稳定性得到了有效提升。     

大采高综采工作面煤壁片帮原因及控制技术

煤壁片帮是大采高综采工作面的常见病害,若控制不当不仅会阻碍工作面正常回采作业,还会危及设备和人员安全。文章以18201工作面为研究对象,通过现场实测全面了解该工作面煤壁片帮的主要形式和片帮程度,并对该工作面煤壁片帮的主要影响因素及其作用机理进行分析,提出了科学合理的煤壁片帮控制措施,控制了18201工作面煤壁片帮程度,为该工作面正常回采奠定了基础。     

上提综采面破碎顶板片帮冒顶分析与控制技术研究

片帮冒顶是制约综采工作面安全高效开采的主要因素之一。为了控制上提综采面片帮冒顶,研究了工作面片帮冒顶的机理,分析了煤壁片帮、冒顶的主要因素,包括地质构造影响、顶板破碎、邻近工作面采动影响、矿压因素等;运用FLAC3D软件,通过数值方法,分析了邻近工作面开采对上提面的影响,结果表明,由于受邻近面采动影响,工作面发生片帮冒顶的几率较大。在以上研究的基础上,提出了采用注射马丽散加固煤帮控制片帮冒顶方案。方案实施后,有效地控制了端面冒顶和大面积片帮,使该工作面转向正规循环作业。     

厚煤层大采高综采工作面煤壁稳定性研究

根据龙泉煤矿4号煤的围岩力学条件,对大采高煤壁片帮机理进行了理论分析,通过数值模拟得出了煤壁片帮和支架工作阻力的函数关系,研究结果认为本矿4号煤若采用大采高一次采全高,煤壁片帮较严重,不利于回采工作面煤帮和端面顶板管理。根据数值模拟结果和工程类比结果确定了在这种具体条件下的合理采煤方法。     

急倾斜煤层分段开采下部煤岩体应力及位移演化规律

为了掌握急倾斜特厚煤层分段开采时工作面下部煤岩体应力及位移演化规律,采用数值模拟方法研究了工作面下部煤岩体和工作面底板的应力及位移分布,并分析了分段高度和开采深度对下部煤岩体应力及位移的影响。研究表明：上分段开采后,下部不同深度煤岩体卸压范围均呈长轴沿煤层走向的椭圆状,但卸压范围并不对称,底板侧和顶板侧的煤岩体卸压程度不同,靠近底板侧卸压程度更大。下部煤体卸压深度大小为底板侧>工作面中部>顶板侧。煤层底板不同深度出现不对称卸压区,靠近回采分段上端部的煤层底板处垂直应力明显集中。急倾斜煤层分段开采,段高对下部煤体的卸压深度范围影响较小。开采深度不同时,随着埋深增加,工作面下部煤岩体应力集中区域增大,下部同一深度煤体的垂直应力、垂直位移均出现明显增加,开采深度对工作面下部煤岩体的卸压范围影响明显,埋深越大卸压范围也越大。     

大采高工作面设备优化方案探讨

针对大采高工作面的片帮、冒顶,介绍了防止片帮、冒顶的几项措施,提出了工作面设备相关优化配套方案,保证了大采高工作面的安全生产。     

大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析

为研究浅埋煤层在大采高条件下顶板运移规律及矿压显现特征,通过构建数值模型研究了3～7 m采高条件下的顶板破断过程及来压规律,构建物理模型分析了顶板垮落及支架工作阻力变化特征。研究结果表明:随着采高的增大,顶板回转角度不断增大,且出现了明显的台阶下沉现象,采高从3 m增大到7 m地表沉降量增加了3.5 m,顶板的初次来压及周期来压步距整体呈增大趋势;煤壁支承压力峰值随采高增大往工作面前方迁移,影响范围也不断增大,在采高5 m时达到了最大值10.53 MPa,之后回落并趋于稳定,证明支承压力并非随采高增大而持续增大;随着采高的增大顶板卸荷损伤区域迅速向上扩展,使上覆岩层裂隙充分发育,诱发顶板的大范围切落,大采高形成了"悬臂梁-砌体梁"结构,形成了工作面的剧烈来压。物理模拟结果表明,切顶发生时支架工作阻力提升到了9 614 kN,较周期来压时增大了16.1%,比普通采高时有了较大的提升。因此选取合理的采高对于保证采空区稳定减少顶板灾害事故至关重要。     

我国厚煤层开采技术现状及需要解决的关键问题

详细介绍了我国厚煤层开采技术现状与发展历程,以及我国在放顶煤开采和大采高开采方面所取得的突出成绩。指出对于厚煤层开采要根据煤层条件和技术条件等采用合适的开采方法。随着开采煤层厚度和开采强度的增加,目前也遇到了提高煤炭资源回收率、支架合理选型、瓦斯运移规律与防治技术等新的课题,迫切需要解决。     

综采工作面回采巷道煤柱应力分析与参数优化

通过对大同煤矿集团有限责任公司同家梁矿81015综采工作面回采巷道煤柱中的应力观测，分析了回采工作面采动期间煤柱应力分布规律。运用数值模拟方法，研究了不同煤柱宽度下巷道围岩变形和破坏特征，确定了比较合理的煤柱参数，最后介绍了应用实例。     

缓倾斜煤层综采面旋转开采方法

由于地质条件等因素的影响,综采工作面的推进长度较小,影响工作面的高产高效.本文提出了在缓倾斜煤层综采工作面采用倾斜长壁与走向长壁混合布置,工作面旋转开采,加大了工作面的推进长度.分析了其巷道布置及其特点,为特殊条件下工作面高产高效提供了一条途径.