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。     

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.     

大采高采场上覆岩层运移规律数值模拟

为了研究大采高采场上覆岩结构及其运移规律,给大采高工作面的高产高效开采提供理论基础,通过3DEC数值模拟软件,以某矿6.2 m大采高工作面岩层赋存特征为工程背景,分别建立采高为2.2 m,3.2 m,4.2 m,5.2 m,6.2 m时的数学模型,研究不同采高下的上覆岩层垮落规律.结果表明:采高较低时,随着采高的增加,碎胀系数随着增加,冒落高度也随着增加,但是当采高增加到5.2 m时,随着碎胀系数的增加,冒落高度却几乎不变.采高为2.2 m时,最大离层量为1 m,随采高的增加,离层量基本呈直线增加,当采高大于4.2 m时,离层量增加迅速,当采高增加至6.2 m时,最大离层量可达到3.05m.随着离层量的增加,基本顶失稳时容易给支架造成冲击性载荷,增加动载系数,影响大采高支架的纵向和横向稳定性.     

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。     

近水平煤层厚硬顶板采场支架载荷分析及矿压控制

为解决厚硬顶板失稳冒落对采场支架载荷的影响问题,采用动力学分析方法,根据动力系统能量守恒原理得出厚硬顶板初次失稳冒落3种模式及周期失稳冒落2种模式下采场支架动载荷的计算公式,基于所得计算公式对支架载荷进行分析,得出合理的采场支架选型方法.该研究成果为厚硬顶板采场矿压控制提供理论依据,为合理进行工作面支护设计提供参考.     

双倾斜大倾角深部“三软”两层煤联合综放开采技术

涡北煤矿8104综放工作面埋藏深(最大深度达-950m)、地压大;是"三软"近距离两层煤含夹矸结构;开采煤层倾角大(最大达47°),仰采角度大(最大达39°)。工作面呈现出双倾斜大角度仰采,支架防倒防滑、端面管理非常困难。本文提出有效措施解决这些难题,实现了安全回采。     

岩体诱导冒落的数值模拟

采用RFPA分析软件,针对不同回采深度、不同节理分布,并考虑彼此综合作用,模拟了采场顶板的冒落过程.结果表明,采场顶板冒落轨迹近似拱形抛物线,冒落高度大约为开挖推进跨度的40%~60%.通过对比分析,得到以下结论:侧压力越大,开挖步距越大,则冒落高度越小;深埋高应力岩体冒落区形状由抛物线渐变为层状;水平节理岩体的冒落形状由抛物线形渐变成马鞍形;竖向节理冒落呈尖塔形.研究对实现低成本高效率开采、消除地下安全隐患、科学诱导采空区冒落具有理论和工程价值.     

综放工作面过风氧化带端面冒落机理研究与应用

本文根据平朔集团有限公司井工三矿生产技术条件,通过UDEC模拟计算分析可知:当综放面过风氧化带时,端面顶板冒落呈拱形,其前拱脚位于前方煤壁内,而后拱脚位于支架顶梁上;当对端面顶板注浆加固时,端面顶板呈固支梁结构;结合理论分析,提出了防止端面冒顶应采取的措施,确定了井工三矿综放面过风氧化带期间端面顶板加固厚度。     

双鸭山铁矿诱导冒落法试验研究

针对双鸭山铁矿北区急倾斜破碎中厚矿体实际生产中存在的采准、切割工程难以形成,采场安全条件极差,损失、贫化大等问题,提出了切割巷+斜排炮孔拉槽、两端退采的诱导冒落法开采方案.给出了适合该类矿体的诱导工程参数,分析研究了其冒落进程、冒落块度,并预算了崩矿损失率、贫化率,依此在双鸭山铁矿S5采场进行试验.跟班标定表明,回采初期,回收率较高,冒落块度良好,与分析情况基本吻合;诱导区顶板冒透后,混岩率呈交替上升趋势变化,其现象与爆破块度及凿岩巷道位置有关.该法回收指标较好,可有效解决急倾斜破碎中厚矿体开采难题.     

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。     

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。     

急斜大段高综采放顶煤矿压研究

总结了“急料特厚煤层大放高工作面矿压显现及顶煤运动规律研究”的成果,阐述了工作面矿压显观的特征及顶煤运动基本规律,得出可将一次采放高度提高到20m的结论。     

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.     

支承压力高峰位置的现场确定方法

研究和确定采场周围支承压力高峰位置,对于确定回采工作面的停采线及区段煤柱的大小起着非常重要的作用。本文以现场实测研究结果为主,结合有限元和相似材料模拟研究结果,对煤体中支承压力高峰位置进行了研究。认为支承压力高峰位置至煤壁的距离主要受开采深度、顶板岩层的容重、煤体的单向抗压强度、煤层的采高、老顶周期来压步距等的影响,并给出了其计算式。现场可以根据地质条件及开采条件事先进行估算。代入计算式即可求出支承压力高峰的位置,计算结果与实际情况吻合较好。     

极近距离采空区下交错开采顶板灾害防治

通过对岱庄煤矿4300采区工作面的顶板结构分析,得出了上部极近距离煤层开采后,下部煤层顶板形成极易漏冒的"块体-散体-梁"结构.采用数值模拟方法对下部工作面超前支承压力和上部采空区侧向支承压力共同作用下的高应力状态进行了模拟,结果表明,工作面前方煤体易失稳变形.针对工作面过采区前及采空区下开采易出现的顶板灾害事故,提出了工作面局部充填等相应的解决方案.     

极近距离采空区下交错开采顶板灾害防治极近距离采空区下交错开采顶板灾害防治

通过对岱庄煤矿4300采区工作面的顸板结构分析,得出了上部极近距离煤层开采后,下部煤层顶板形成极易漏冒的“块体-散体-梁”结构。采用数值模拟方法对下部工作面超前支承压力和上部采空区侧向支承压力共同作牌下的高应力状态进行了模拟,结果袁明,工作面前方煤体易失稳变形。针对工作面过采区前及采空区下开采易出现的顶板灾害事故,提出了工作面局部充填等相应的解决方案。     

薄煤层普采工作面顶板动态及其控制

依据现场实测结果和薄煤层普采工体面开采的实践,分析了薄煤层普采工体面顶板矿压显现规律,提出的薄煤层普采工作面顶板管理方法保证了碱场2下/东一、二回采工作面的安全开采。     

王庄煤矿放顶煤开采的地质力学分析

由于缺乏对本矿地质力学规律的研究,“三下”采煤及征迁赔偿等工作受到很大制约。因此掌握本矿区综采放顶煤开采条件下的地表移动和变形规律,具有重要研究价值。通过对王庄煤矿4326工作面地表移动观测站观测数据的地质力学分析,得出王庄煤矿放顶煤条件下的地表移动规律,取得了放顶煤开采的地表移动计算参数,为本区域“三下”采煤优化设计提供理论依据。     

千米深井破碎顶板控制关键技术

采用"双端封堵测漏装置"探测了上行卸压开采时上覆岩层运动破坏的范围和裂隙扩展程度,同时采用RFPA数值分析软件对先行开采4层煤后对2层煤的卸压效果进行了预测;在此基础上综合考察了上位煤层的工作面顶板所处的应力环境和围岩稳定性;论述了采用上行卸压开采降低上位煤层工作面顶板应力的可行性;分析了2层煤条件下采用轻型综采支架的可行性并进行了支架选型;提出了工作面无矸石快速通过断层的新技术。上述技术方案的实施,彻底解决了深井破碎顶板的控制问题,实现了破碎顶板条件下工作面的安全、高效生产。     

恒底开采矿压显现规律模拟研究

本文在现场实测的基础上,利用相似材料模拟实验方法,对厚煤层恒底开采和下行分层开采的矿压显现规律进行了对比研宄。研究结果表明:恒底开采第一分层时,由于顶煤易在采空区冒落,冒高较大,因此老顶来压时对采场的影响程度明显减小,这对于厚煤层坚硬顶板条件下的安全生产是十分有利的;恒底开采时,顶板裂隙扩展范围较小(裂隙带高度减小),并能减小顶板出现离层的高度,因此,有利于顶板含水层下(或地表水下)安全生产;恒底开采时,除最后一个分层外,各分层工作面的顶板均为煤体,因此可以减少煤炭含矸率,当煤层顶板较破碎时,其效果更明显