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。     

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。     

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。     

大采高综采工作面煤壁片帮的分析与预防

论述了大采高综采工作面煤壁片帮的机理及危害性,从煤层地质构造、综采工作面顶板压力活动、支架支撑状态等方面分析了影响大采高综采工作面片帮的因素,提出了加强液压系统管理、规范操作工序、煤壁固化等预防措施。     

浅谈大采高综采工作面煤壁片帮的原因及预防措施

随着采掘机械化程度的不断提高,采煤深度也在不断的延伸,煤壁片帮发生的几率也越来越高,严重的煤壁片帮会对大采高综采工作面的正常生产造成威胁。煤壁一旦发生片帮,将导致顶板条件恶化,使支架受力不均匀,很容易引起支架部件的损坏,从而导致支架与围岩关系恶化而引发顶板事故,这种恶性循环将使大采高综采工作面先进设备无法发挥作用,并严重威胁矿井的安全生产。本文重点分析大采高综采工作面煤壁片帮的原因并提出相应的预防措施,有利于促进矿井的和谐、健康发展。     

大采高综采煤壁片帮的原因与防治

综合机械化放顶煤开采技术是近些年来发展较快、较为先进的采煤方法之一。它具有单位产高、掘进率低、适用范围广、减少工作面搬家次数、且成本相对较低等优点。但在煤层开采中,特别是仰斜开采时,片帮现象较易发生。如不能及时加以有控制,极易导致上覆煤岩层在支架前端发生冒落现象,就会造成工作面支架前端发生直接顶大面冒落,而影响生产,并给煤矿生产带来极大的不安全隐患。     

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。     

大采高工作面煤壁片帮的原因及预防措施

在厚煤层开采中采用大采高开采方法,适合地质构造复杂、煤质松软的厚煤层,工作面煤壁容易发生片帮,顶板易发生冒顶事故,给煤矿的安全开采带来严重的威胁。本文介绍了大采高综采的工艺特点,重点分析大采高工作面煤壁发生片帮的原因,并针对其原因提出相应的预防措施。对于实现煤矿的安全生产、提高经济效益和社会效益来说具有重要现实意义。     

液压支架初撑力对工作面煤壁片帮的影响分析

通过对液压支架初撑力不足的原因分析和不同初撑力对工作面煤壁破坏的数值模拟分析,指出提高支架初撑力可以有效减少工作面煤壁片帮,并提出了提高液压支架初撑力的措施。     

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。     

大采高工作面矿压规律与瓦斯涌出关系实测

为了充分研究大采高工作面瓦斯涌出随开采过程的变化规律,文中结合晋煤集团寺河矿W1301工作面实际条件,通过现场实测工作面支架工作面阻力、工作面超前支承压力及瓦斯涌出浓度,掌握了大采高工作面来压显现特征,进一步分析了瓦斯涌出与矿压显现的规律.实践证明：大采高工作面来压显现并不强烈,动载系数平均为1.34;当工作面来压显现时,瓦斯涌出量急剧增大,支架工作阻力降低时,工作面瓦斯浓度也随之降低,大采高条件下钻孔瓦斯涌出量与其所在位置支承压力大小成反比关系;支承压力增高区的钻屑量大,支承压力降低区的钻屑量较小.     

煤柱宽度对综放面围岩应力分布规律影响

护巷煤柱宽度及巷道相对工作面位置的不同,将引起巷道围岩应力重新分布和岩层移动的差异,对回采巷道稳定性及其维护有重要影响. 以谢桥煤矿1151(3)综放面地质技术条件为背景,采用计算机数值模拟并结合现场实测研究,揭示了煤柱宽度变化对综放面围岩应力分布及变化规律的影响.研究表明,综放回采巷道护巷煤柱宽度的变化,不仅使煤柱内应力分布规律不同,而且使得相邻工作面煤体内应力分布规律也不同,二者应力分布随煤柱宽度变化而转移;巷道维护状态是工作面煤层和煤柱内应力场共同作用的结果,护巷煤柱的合理宽度应小于巷帮实体煤内应力向煤柱内转移的临界宽度.     

大采高综采工作面支承压力分布模拟研究

针对大采高回采工作面矿压显现严重的问题,利用现场数值模拟手段,分析研究大采高工作面支承压力分布的特点.结果表明,工作面支承压力影响范围随采高加大而增加,支承压力峰值随着采高的加大逐渐向工作面前方移动,超过峰值点后都呈单调下降趋势.工作面推进速度与工作面支承压力的显现规律呈相反关系,即推进速度快,矿压显现不明显,推进速度慢,矿压显现相对明显.采高加大,垮落带范围增大,断裂带的高度升高.     

新阳矿综放工作面煤层注水技术应用

煤层注水是采煤工作面有效的防尘措施之一,对降低采煤工作面的粉尘浓度起到重要作用。本文对新阳矿S1105综采面煤尘量大的情况,煤层注水方法及应用效果进行了阐述,确定采用长孔注水法对综放工作面煤层进行注水,并对此进行了深入的分析,结合现场进行了注水实测,对实验数据进行了深入的分析,取得了良好的效果。     

大采高综采面矿压显现规律及煤柱宽度优化研究

针对复杂地质条件下大采高综采工作面矿压显现及煤柱留设问题,以赵庄煤矿3号煤层5302工作面为研究对象,通过现场实测方法,揭示复杂地质条件下软煤层大采高开采的矿压显现规律及工作面合理煤柱宽度。研究结果表明:工作面基本顶初次来压步距为15.4~25 m,平均为21.4 m;来压期间支架平均工作阻力为5842.175 k N。基本顶周期来压呈分段局部来压,来压步距一般在5.3~13.7 m左右,平均为8.9 m;来压期间支架工作阻力平均为5588.23 k N。根据数值模拟及现场观测数据确定5302工作面合理净煤柱宽度不应小于40 m为宜。     

综放开采顶煤与覆岩力链结构及演化光弹试验研究

综放开采过程中顶煤和覆岩由连续向非连续和散体介质状态转变,描述矿压在断裂覆岩和碎裂顶煤中的形成、传递方式和作用机理是综放开采矿压理论研究的难点.基于光弹试验原理,借助散体介质双轴加载双向流动光弹试验装置,对综放开采过程中散体顶煤与非连续覆岩关键层中力链网络结构及演化特征进行研究.研究发现:地层载荷在煤岩体中构成了错综复杂的弱-强力链网络.综放开采打破了初始力链网络结构的平衡,顶煤与覆岩中形成梁-拱复合力链拱结构,覆岩荷载以强力链形式传递到工作面前方煤体.随着工作面推进和顶煤放出,覆岩梁-拱力链网络不断扩展和演化,形成更大规模的力链拱结构.关键层弯曲、断裂和失稳运动,使工作面前方的强力链拱脚出现回缩现象,力链分布密度和强度增加,导致工作面来压现象.地层内水平力作用使顶煤与覆岩内的梁-拱力链结构效应较更加明显,整体拱结构形态愈加完整,强力链网络结构更加紧致,关键层断裂失稳时力链拱对工作面煤层的作用力更加显著.     

新峪矿综放工作面注入稠化泥浆防灭火技术应用

鉴于新峪矿自投产以来10#、11#煤层多次出现发火的情况,5110综放工作面采取了注入稠化泥浆技术进行防灭火。本文对注入稠化泥浆防灭火技术在新峪矿5110综放工作面的成功实施进行了阐述,并对设备、工艺进行了详细的介绍,最后对防灭火效果进行了深入的分析。     

灵泉煤矿过F_4断层煤壁回采方案

为保证回采灵泉露天煤矿F4断层煤壁的边坡稳定,研究分析灵泉露天煤矿F4断层煤壁的现场考察与露天煤矿地质资料及边坡稳定性监测等资料,确定F4煤壁回采方案,即单斗铲-汽车工艺,采用横采内排,沿煤层走向推进的开采方案.并对F4煤壁回采过程边坡稳定性进行分析研究,结果表明:过F4断层最大边坡高度72 m时,其稳定系数为1.18,回采F4煤壁过程边坡是稳定的,灵泉露天煤矿F4煤壁回采可行.     

曹家滩煤矿导水裂隙带发育规律影响因素数值模拟

煤层采后覆岩导水裂隙带发育高度是影响矿井涌(突)水的主要因素之一。以曹家滩煤矿综采条件为背景,运用FLAC 3D软件,模拟分析了固定采高情况下采宽、采深、推进速度对导水裂隙带发育高度的影响,揭示了曹家滩煤矿导水裂隙带发育规律。研究表明,曹家滩煤矿2-2煤层在采高6 m的条件下,煤层顶板导水裂隙带发育高度与工作面采宽、采深成较好的正相关关系,与工作面推进速度呈负相关关系,最终确定曹家滩煤矿2-2煤层的裂采比为27. 8倍。研究成果对矿井防治水工程设计及采煤保水有重要指导意义。     

高瓦斯厚煤层综放工作面合理长度的确定

为了解决高瓦斯厚煤层综放开采合理工作面长度的确定问题,采用理论分析和现场实验的方法,在对高瓦斯厚煤层综放工作面长度的多种因素分析的基础上,对以工作面通风能力校核工作面长度的经验公式进行了比较分析,提出了适合综放开采的以工作面通风能力确定工作面长度的校核公式。并结合鹤壁四矿瓦斯赋存及涌出特点,计算得出了适合鹤壁四矿满足通风能力要求的合理工作面长度。该成果对高瓦斯厚煤层安全高效开采具有一定的参考价值和指导意义。