长沟峪煤矿大倾角中厚煤层变薄带的顶板压力

大倾角煤层开采后,受采空区冒落矸石下滑充填的影响,特别是工作面中部煤层变薄带的影响,工作面顶板岩层的变形、破坏和运动形式不同于其他煤层。以长沟峪大倾角煤层变薄带顶板压力观测数据为基础,结合计算机模拟方法,分析该煤层顶板压力特点。数值模拟与实测分析均显示工作面煤层变薄带下部顶板压力大。这为相近条件下采煤工作面顶板支护设计提供了技术指导。     

大倾角煤层长壁开采矸石滑移充填效应分析

为研究大倾角煤层开采过程中矸石滑移充填对工作面矿压的影响机理,建立了大倾角煤层开采工作面下部矸石充填力学模型,并对新疆焦煤集团25112工作面展开了物理相似模拟实验和现场矿压监测。得到了大倾角煤层开采工作面岩梁剪切力、弯矩分布和两端支座反力的表达式,以及25112工作面矸石滑移充填特征和工作面不同区域支架载荷分布。结果表明,矸石滑移充填具有非均匀性,工作面矿压现象具有分区域性,来压时间具有时序性。由于受矸石的充填效应影响,大倾角煤层开采工作面充填区与近水平煤层开采相比,顶板岩梁的剪切力、弯矩都有所变小,工作面下部的矿压显现缓和于工作面中上部,来压时间滞后中、上部工作面。随着工作面沿倾向向上充填程度的逐步减弱,工作面矿压将增大,增大支架的支撑力可减缓工作面煤体(壁),顶板的受力状态,利于工作面的顶板管理。     

普通混凝土矸石带联合巷帮支护沿空留巷试验

基于薄煤层厚灰岩顶板沿空留巷矿山压力显现规律,论证了采用普通混凝土矸石带联合巷帮支护沿空留巷的可行性,采用FLAC3D模拟分析了3个支护方案的留巷效果。通过建立顶板断裂的力学模型,提出临界悬臂梁的概念,并以此为基础得出充填体切断顶板需要的支护阻力和宽度。实践表明,采用矸石带支护初期顶板,有效控制了顶板初期下沉,有效弥补了混凝土初凝时间长和初凝强度低的缺点,采用混凝土作为充填体材料,很好地适应了采空区厚灰岩顶板岩层的运动,达到预期的留巷效果。     

矸石充填材料压缩力学特性试验研究

矸石充填材料的压缩力学特性关系到原生矸石充填开采的充填效果,为全面研究矸石充填材料的压缩力学特性从而提高矸石充填开采的充填效果,在实验室进行了不同粒径、不同级配的矸石压缩力学试验.试验结果表明,连续级配矸石抵抗变形能力最好,不连续级配矸石次之,单粒径矸石抵抗变形能力最弱;当采用不连续级配方案时,细料含量在30%时,矸石充填材料抵抗变形能力最强;当采用连续级配方案时,n=0.4时的矸石充填材料抵抗变形能力最强.在试验基础上,提出了粗料在矸石充填材料抵抗变形的过程中,主要是起到了增加矸石颗粒间相互滑动的摩擦力的作用,而细料(粒径5 mm)则主要是起到充填矸石颗粒间空隙的作用.因此,为更好地提高矸石充填体抵抗变形的能力,应使矸石颗粒的粗料与细料相配合,从而有效提高原生矸石充填开采的充填效果.     

双鸭山新安矿高水充填沿空留巷实验研究

为了双鸭山具有相似地质条件的矿井提供技术参考,通过相似模拟与数值模拟对双鸭山新安矿充填开采进行综合分析,绘制开挖不同位置时位移观测和压力载荷观测图,得到充填体上覆岩层的位移及压力载荷的分布规律。研究结果表明:采空区顶板的冒落压实会减弱充填开采过程中充填体的应力集中,坚硬顶板破断形成的结构体会对其上下岩层进行卸栽。     

地质构造对煤层顶板稳定性影响的分析研究

通过分析西铭矿的顶板条件,得出了影响煤层顶板稳定性的因素及煤巷冒落的原因.阐述了煤矿生产中地质构造对煤层顶板的影响.     

绿色开采下矸石再利用技术分析

针对当前与煤炭开采相关的资源破坏、环境损害以及生产事故现象十分突出的现状,中国学者率先提出了实现煤炭资源绿色开采的理念和科学研究与技术框架,通过总结矸石直接充填采煤的技术框架,系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和巷采充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺,提出矸石处理与利用应遵循减量化排放、再利用、再循环,适宜性、经济高效和环境效益最佳的原则。     

矸石膏体充填实验指标确定

针对矸石膏体充填实验中实验指标庞杂,且缺少统一的技术标准等问题,提出了实验指标应依据膏体性能满足膏体输送工艺、充填方式及地表沉陷控制等方面的要求,以塌落度、充填体强度(包括早期强度和后期强度)、凝结时间(包括初凝时间和终凝时间)和压缩率作为矸石膏体材料配比实验作为考察指标,并确定了各指标值的实验方法.观测结果表明:实施充填后,地面建筑物破坏等级为Ⅰ级.确定的实验考察指标及指标值是合理的,在生产实践中具有良好的指导意义.     

三向加载下粒径级配对矸石压缩特性的影响

为研究粒径级配对矸石充填材料压缩性能的影响,优化充填开采的工程效果,利用自主研制的矸石三向加载系统,对16种不同粒径级配矸石充填材料进行三向加载试验,分析不同围压条件下各粒径级配矸石轴向压缩变形特征,揭示粒径级配对三向加载下矸石充填材料变形特性的影响规律.研究结果表明,不同级配矸石三向加载压缩曲线均可较好的拟合为二次函数,且各拟合参数均可由含围压的一次函数描述,三向加载条件下矸石抵抗变形能力从大到小依次为连续级配矸石、不连续级配矸石、单粒径级配矸石,单粒径级配矸石中0～10 mm粒径,不连续级配矸石中细料含量40%和连续级配矸石中实验指数0.5的矸石压缩性能较良好.     

煤矿复合顶板支护技术

复合顶板煤层层位分明,由不同岩性岩层组成,岩层与岩层之间有分离面,夹有煤线或有薄煤层软弱岩层,易生产下沉位移,易断裂、冒落,加强对复合顶板的支护管理,有助于减少冒落。     

浅谈煤矿复合顶板的支护管理技术

复合顶板煤层层位分明,由不同岩性岩层组成,岩层与岩层之间有分离面,夹有煤线或有薄煤层软弱岩层,易生产下沉位移,易断裂、冒落,加强对复合顶板的支护管理,有助于减少冒落.     

遗留油页岩下分层再回收顶板稳定性试验研究

为研究遗留油页岩下分层开采时再生顶板的稳定性,以龙口某矿油页岩下分层开采为原型,结合前期研究工作中建立的再生顶板结构模型,铺设了对应的再生顶板相似材料试验模型,考虑不同压实时间、预留护顶厚度及注浆等因素对再生顶板稳定性的影响,模拟了下分层开采时再生顶板不同悬露跨距的冒落情况。结果表明,采用改进的相似材料配比来模拟再生顶板结构中的胶结再生带能较好地反映顶板二次破碎冒落的现象,与现场再生顶板的冒落情况相符;再生顶板下预留护顶可提升顶板的稳定性;再生顶板压实时间越长,顶板稳定性越好;注浆可促进组成再生顶板岩块的二次胶结,提升再生顶板结构的整体稳定性。     

范各庄矿5煤层顶板采动变形破坏规律

针对范各庄煤矿5煤层顶板稳定性问题,以范各庄煤矿的大量钻孔资料为基础,结合煤矿顶板的岩性经验分类理论,将范各庄煤矿5煤层顶板合理的分为坚硬型顶板、中硬型顶板和软弱型顶板,并依据相应经验公式计算出5煤层采动后顶板冒落带高度和顶板导水裂隙带高度.研究结果表明:范各庄煤矿5煤层顶板按开采冒落带高度可分为高冒落带、中冒落带、低冒落带以及微冒落带;按开采导水裂隙带高度可分为强导水裂隙带、中导水裂隙带以及弱导水裂隙带。研究初步确定了矿区顶板稳定性特征,为范各庄煤矿5煤层的安全开采提供了数据支持.     

端面顶板冒落高度影响因素 多元线性回归分析

基于数理统计的方法,对影响端面顶板稳定性的多个因素进行了正交试验分析,将顶板冒落高度作为判断指标,得到了各因素的影响程度.影响程度从大到小依次为裂隙发育程度风化岩体强度推进速度端面距=支架初撑力采高.然后,假设端面顶板冒落高度与各影响因素线性相关,采用统计分析软件SPSS对各因素进行多元线性回归分析,结果表明,各因素与顶板冒落高度的线性关系成立,且得到了各因素的回归方程.最后,根据分析结果提出了预防端面顶板冒落的具体措施,为控制端面顶板提供依据.     

厚、硬顶板采场覆岩动态变化规律研究

随着我国煤炭资源开发战略的进一步实施,厚、硬顶板采场覆岩运动规律成为亟待解决的重大关键技术问题之一。基于采场覆岩的弹性模量、泊松比、抗压强度等参数服从Weitul分布的假设,建立厚、硬板条件下采场的有限元计算模型,用岩石破裂分析系统（RFPA）,模拟不同开采方式的覆岩冒落与支承压力的动态变化规律,计算结果显示厚、硬顶板顶板冒落模式有三种：（1）拱形破断与冒落;（2）短块状破断与冒落;（3）大块破断与冒落。这对研究厚、硬顶板开采工艺和设备的选型有重要的参考价值。     

遗留油页岩下分层开采时再回收顶板稳定性试验研究

为研究遗留油页岩下分层开采时再生顶板的稳定性,以龙口某矿油页岩下分层开采为原型,结合前期研究工作中建立的再生顶板结构模型,铺设了对应的再生顶板相似材料试验模型,考虑不同压实时间、预留护顶厚度及注浆等因素对再生顶板稳定性的影响,模拟了下分层开采时再生顶板不同悬露跨距的冒落情况。结果表明,采用改进的相似材料配比来模拟再生顶板结构中的胶结再生带能较好地反映顶板二次破碎冒落的现象,与现场再生顶板的冒落情况相符;再生顶板下预留护顶可提升顶板的稳定性;再生顶板压实时间越长,顶板稳定性越好;注浆可促进组成再生顶板岩块的二次胶结,提升再生顶板结构的整体稳定性。     

瑞米充填加固技术处理巷道冒顶

巍山煤矿在施工副斜井时,发生冒顶事故,采用穿钢管、打木垛处理后,仍然发生大范围顶板冒落。采用瑞米充填/密封I号充填高冒空硐、注射瑞米加固I号粘结碎煤矸以加固围岩后,巷道周边围岩的稳定性得到提高,安全性得到加强,掘进施工得以顺利进行。     

端面冒落高度可控影响因素多元线性回归分析

为研究采高、端面距、推进速度等可控因素对端面顶板冒落高度的影响,采用正交试验法设计了9个数值计算模型,运用UDEC模拟软件计算了各可控因素变化时端面顶板的冒落高度,应用SPSS统计软件对各参数进行多元线性回归分析,得出端面顶板冒落高度的多元线性回归方程。回归系数的检验结果表明其回归方程相关性显著;分析结果表明:影响端面冒落高度最主要的因素是端面距,端面距每增加1 m,冒落高度增加0.688 m;其次为采高,采高每增加1 m,冒落高度增加0.1 m;端面冒落高度随着推进速度、支架初撑力的增大而减小,但其影响系数小于0.1。     

长壁工作面矸石充填开采沉陷控制效果的初步分析

在简要介绍长壁工作面矸石充填采煤原理的基础上,分析了长壁工作面矸石充填开采沉陷机理和过程,提出了矸石充填开采的有效充填厚度和等效开采厚度的概念,建立了长壁工作面矸石充填开采覆岩破坏和地表沉陷的预测模式。并结合兖州矿区某煤矿3煤采区地质采矿条件,分析研究了矸石充填开采沉陷控制的具体效果。     

急倾斜煤层沿空留巷的巷旁充填技术

针对急倾斜煤层沿空留巷巷旁充填技术难题,分析了新强煤矿巷旁充填材料合理配比及充填体承载特性,利用FLAC3D数值模拟软件分析了巷旁充填体及巷道围岩变形规律。结果表明:试件在一定的充填料配比条件下,随着水灰比的增加其抗压强度明显降低,新强煤矿充填材料水、水泥、沙子、矸石理想配比为1∶2∶4∶4;留设巷道顶底板的活动剧烈程度与距工作面距离相关,导致巷道顶板移近量不同;巷旁充填材料配比强度高于10 MPa,可以满足新强煤矿巷道围岩变形及充填体强度要求。