斜切分段短壁工作面顶板预裂爆破方案研究及应用

针对急倾斜A3煤层伪斜布置的短壁工作面11A3E11顶板不易垮落,引发采空区遗留煤自燃、有毒有害气体积聚等安全隐患。为消除悬顶的影响,针对现场实际情况对比分析选择顶板预裂爆破方案,工作面切眼前方50 m采用初次放顶,之后循环放顶直至停采线,在现场实施中得到了适合此短壁工作面特定顶板预裂爆破的相应参数,包括了:钻机的型号;初次放顶和循环放顶爆破的装药量、封孔长度、钻孔倾角及爆破处理高度等。通过钻孔窥视、采空区风速测定、工作面回采跨落情形及液压支架阻力变化验证了顶板爆破的良好效果,保证了工作面的安全回采。     

高档普采工作面坚硬顶板管理技术与实践

坚硬难冒、完整性较强的砂岩和砾岩等回采工作面顶板,在回采过程中,一直是回采工作面顶板管理的重点。本文结合山东华泰矿业三采区,四层煤的基本顶为灰白色中粒砂岩,一般厚18米左右,存在初次放顶难于放顶及回采过程中易于产生悬顶等问题,论述了华泰矿业高档普采工作面坚硬顶板管理的经验做法。     

石炭二叠系综放工作面两巷高冒区的顶板管理

本文通过8501综采低位放顶煤工作面过两巷高冒区、动压破碎及机道漏顶对巷道顶板维护、工作面管理等预防措施,探索出一套石炭二叠系综放工作面过高冒破碎顶板及机道漏顶管理较合理的方法。实践表明,通过超前预防、合理支护,采取有效措施,充分发挥设备的优势,提高工作面生产率,才能保证安全生产,实现高产高效。     

“三软”煤层大采高综采工作面顶板管理

综采工作面顶板管理的基本要求是保持顶板平整完好,不漏顶、掉顶;保证工作面支架走得动、推起来,工作面两端头顶板支护安全可靠,保证足够的通风空间和行人安全;而"三软"煤层大采高综采工作面能否正常回采的关键,也就是如何加强对顶板的控制与管理。     

基于薄板理论的首采工作面基本顶来压步距研究

基本顶破断对工作面来压具有重要影响。为了研究首采工作面的基本顶破断机理,根据顶板发生初次破断和周期性破断时的边界条件,分别建立了四边固支、三边固支一边简支的顶板薄板力学模型。利用伽辽金法对薄板模型进行力学计算,对工作面顶板破断时基本顶岩层的应力分布特征与破断机理进行了分析。通过极限破断准则得出顶板破断位置与来压步距。结果表明:工作面基本顶破断与上覆岩层载荷、工作面长度、推进距离、岩层厚度、泊松比等因素有关,与板的弹性模量无关。现场观测顶板来压步距与理论计算结果较吻合,可为首采工作面来压预报提供依据。     

坚硬火成岩顶板初次放顶技术探讨

以广安煤矿某工作面的火成岩坚硬顶板初次放顶工作为研究对象,针对悬顶面积大、不易垮落等特征进行研究,摸索出一套在初次放顶过程中利用特殊支护"强支"及人工"强放"的安全技术措施,取得了较好的效果,为开采类似顶板的采煤工作面实现高产高效及安全生产提供了成功经验。     

厚煤层一次采全高放顶煤工作面顶板分析与管理

综采厚煤层一次采全高低位放顶煤采煤方法同其它普通采煤方法一样，同样存在着顶板控制问题，科学地分析综采放顶煤工作面矿压显现及支架支护方式和采掘设备、工艺，对有效的控制放顶煤工作面的顶板，减少事故，有着积极的作用。     

预采顶分层综采放顶煤采煤法在轩岗矿区5#煤层应用的可行性研究

采用预采顶分层综采放顶煤采煤法开采5号煤层可从根本上解决几个难题:可解决5号煤层采掘工作面瓦斯管理及通风管理困难的问题;在一定程度上可解决沿5号煤层底板掘进时顶板管理困难及煤尘大的问题;有利于沿底综采放顶煤工作面顶板管理并加快工作面推进速度;有利于提高煤质,提高煤炭回收率。     

基于薄板理论的首采工作面基本顶来压步距数值研究

基本顶破断对工作面来压具有重要影响。为了研究首采工作面的基本顶破断机理,根据顶板发生初次破断和周期性破断时的边界条件,分别建立了四边固支、三边固支一边简支的顶板薄板力学模型。利用伽辽金法对薄板模型进行力学计算,对工作面顶板破断时基本顶岩层的应力分布特征与破断机理进行了分析。通过极限破断准则得出顶板破断位置与来压步距。结果表明:工作面基本顶破断与上覆岩层载荷、工作面长度、推进距离、岩层厚度、泊松比等因素有关,与板的弹性模量无关。现场观测顶板来压步距与理论计算结果较吻合,可为首采工作面来压预报提供依据。     

深孔预裂爆破强制放顶技术在大黄山煤矿应用与实践

本文就坚硬、完整、不易垮落煤层顶板综放工作面,如何利用深孔预裂爆破强制放顶技术进行强制放顶进行了有益探索,也为同类条件工作面处理顶板提供可借鉴作用。     

桃山煤矿薄煤层群切顶巷区域应力特征数值分析

为有效防治冲击矿压灾害,利用FLAC3D数值模拟软件模拟分析了桃山煤矿切顶巷区域的应力状态特征,研究切顶巷对顶板的预裂弱化作用和切顶巷的布置参数,结果表明:回风巷下帮与瓦斯巷之间垂直应力较高,而水平应力则在回风巷底板和下帮集中较明显,切顶巷区域应力也明显集中,冲击危险性上升;切顶巷导致的应力集中范围为5～10 m,为了避免两个相邻切顶巷形成叠加应力集中区,两切顶巷间距应不低于20 m。该研究为桃山矿薄煤层群开采切顶巷防冲技术提供了参考依据。     

薄煤层冲击矿压发生机理及防治研究

分析了崔庙矿薄煤层诱发冲击矿压的原因,验证了薄煤层深部开采时具有冲击矿压现象,实验研究了薄煤层的冲击矿压危险性与煤岩体的结构特征的关系,即组合煤岩试样的冲击能指数随着顶板与煤样高度比值的增加而增加,随着煤岩高度比减小,组合煤岩单轴抗压强度增大,煤层厚度的变化对煤体中的应力分布有着很大的影响,探讨了薄煤层应力分布及转移规律和冲击矿压机理,即煤层越薄,煤体承载能力越强,越不容易产生应力转移,由于开采煤体,引起峰值应力区垂直应力升高,水平应力对煤体约束减小,导致冲击矿压。文中以崔庙矿为工程研究背景,通过设置切顶巷和顶板深孔爆破降低了冲击危险性,取得了显著效果,验证了薄煤层开采切顶巷防冲技术和顶板预裂爆破技术的可行性。     

一起工作面冲击地压事故的诱发因素分析

针对某矿综采工作面发生的一起冲击地压事故,主要从地质因素和开采工艺分析了诱发冲击地压事故的原因。分析结果表明,煤层自身具有的强冲击倾向性是冲击地压发生的内因,坚硬厚层顶板形成了冲击地压的力源,采煤机进刀后支架支护不及时导致顶板压力转移到工作面煤壁,工作面支架选型不合理使工作面留底煤形成了能量释放出口,工作面夹矸造成工作面局部煤体应力集中,加剧了冲击地压危险。     

单体液压支柱缸体炸裂的原因分析及其工艺解决方案

单体液压支柱可供采煤工作面支护顶板，一旦发生炸裂不但不能有效地管理顶板，造成冒顶事故，而且炸裂的碎片还可能直接伤人。本文通过对缸体炸裂原因的分析，在现有的生产条件下，不增加缸体的厚度和改变缸体的结构，通过调整工艺来提高它的强度．既减少投入，又保证了支柱的安全使用。     

水力压裂切割煤层顶板力学机理及参数优化

煤层开采中,上顶板难以断裂,易形成大面积悬顶结构,进而诱发严重的冲击地压等灾害,不利于矿井的安全高效生产。针对利用水力压裂技术解决煤层上悬顶的工程问题,采用地质-工程一体化模拟技术,考虑岩层纵向分层属性,建立了大尺度水平井段内多簇压裂精细模型,开展了水力压裂切割煤层厚顶板力学机理和施工参数优化研究。研究结果表明：(1)水平井多级压裂能够充分切割上顶板,产生密切割缝网结构,附加诱导应力值增大10%,能够有效解决悬顶卸压问题;(2)高粘滑溜水+交联冻胶压裂液体系形成的裂缝体积高于低粘滑溜水体系约40%;(3)影响裂缝扩展的主控因素从强到弱依次为：压裂液类型、地层物性、液量、排量、段长。本文耦合地质建模-裂缝扩展-应力计算,深入研究了水力压裂裂缝扩展规模及其对厚层顶板弱化改造程度,研究成果将指导含厚层顶板煤层安全高效开发。     

地下管线施工中的泥水平衡顶管设备应用技巧

介绍地下管线顶管施工中泥水平衡顶管设备的应用技巧,以期帮助正确处理地下管线施工期间出现的泥水管线堵塞、刀盘卡死、机头自转、纠偏失控、泥水冒顶、管材爆裂、顶不动、后座墙顶裂等各种问题,充分发挥顶管设备的功效.     

用突变理论分析冲击地压发生的物理过程

本文针对煤柱冲击地压的非稳定问题,提出了一个简单的力学模型,用突变理论的尖角型突变模型研究了冲击地压发生的物理过程.得到判断冲击地压发生的必要条件和充分条件.同时得到了冲击地压发生后,顶板下沉的突跳值和所释放出来的能量表达式.本文在失稳理论的基础上,更加深化了对冲击地压失稳过程物理机制的认识.     

坚硬顶板对冲击矿压发生的影响

通过理论分析、现场实测和冲击矿压现象分析，说明了顶板坚硬岩层产生的静压和突然运动、破断均可使煤体内部裂纹不稳定扩展而容易发生冲击矿压.     

冲击地压危险性等级识别的随机森林模型及应用

 为快速、准确地预测冲击地压危险性,借鉴随机森林理论,选取影响冲击地压的10 项主要因素:煤层、倾角、埋深、构造情况、倾角变化、煤厚变化、瓦斯浓度、顶板管理、卸压、响煤炮声作为判别因子,建立冲击地压危险性识别的随机森林模型.利用重庆砚石台矿24 组实测数据作为学习样本建立随机森林分类器,在对样本分类的同时,计算预测变量的重要性值GI,发现构造情况为最重要的评价指标,其后是响煤炮声和倾角.利用其他12 组现场数据作为预测样本对该模型进行测试,预测结果与实际情况吻合较好.     

高地应力和瓦斯压力耦合作用下的冲击地压触发机制研究

随着煤矿逐渐进入深部开采,在深部高地应力和瓦斯压力开采条件下,冲击地压的触发机制也将发生变化。首先,根据采掘工作面前方的应力和瓦斯压力分布状况,并结合冲击煤体顶部存在粉碎煤的特点,构建出了高地应力和瓦斯压力条件下的冲击煤体受力物理模型;然后,对冲击煤体进行了受力分析,从理论上推导出了冲击能量计算公式。研究结果显示,在高地应力和瓦斯压力开采件下,冲击煤体与顶板之间的相对运动属于滚动摩擦,而与底板之间的相对运动则属于滑动摩擦;冲击能量随冲击深度呈指数规律增长。因此,高地应力与瓦斯压力条件下的煤岩体弹性变形能和瓦斯膨胀能瞬间释放,不仅增加了冲击地压发生的能量和动力,而且降低了阻力;增加卸压带宽带防治冲击地压的作用机理在于提高冲击地压发生的能耗条件。