东瑞煤矿060205采煤工作面冒高研究

根据矿井回采工作面顶板情况,对回采工作面顶板冒高进行了估算,得到顶板冒高范围,揭示了回采工作面顶板破坏规律,为回采工作面顶板管理提供了参考依据。     

采场顶板破断模型及垮落规律分析

煤炭开采引起了上覆岩层空间结构的变化和顶板的变形破断,而采场顶板的断裂形态与采场压力密切相关,同时也对地表沉降产生较大影响。基于弹性力学薄板模型,采用位移变分法分析了顶板断裂的形成机制,根据薄板弹性理论,采用位移变分法建立了煤层顶板的力学模型,分析顶板断裂形态的形成机制,通过顶板的拉应力分布和弯矩分布得到了顶板的破坏规律。计算结果表明:顶板在初次破坏时,在顶板表面沿四周边缘出现O型破坏,继而在顶板中心处出现X型破坏,随着破坏的发展贯通,形成典型的O-X型破断。顶板在周期破坏时,随着工作的推进和角部效应的影响,形成半X型破断。     

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。     

深部大跨度切眼顶板分区控制技术

针对深部大跨度切眼顶板自稳能力差、变形剧烈、支护困难等问题,以赵固二矿1105大采高工作面切眼支护为工程背景,综合现场调研、理论分析、顶板探测等方法,分析了深部大跨度切眼冒顶机理和不同顶板的控制关键,提出了以接长锚杆支护为主导的顶板分区控制技术,阐明了不同顶板分区的控制原理。据此,对赵固二矿1105切眼二次成巷进行了支护设计,并进行了顶板下沉量和顶板失稳垮落规律监测,结果表明:接长锚杆与中部层位顶板共同形成的"锚固体岩梁"呈现出较好的稳定性,各层位顶板均得到了有效控制,保证了切眼顶板安全与正常服务。     

定向水力致裂防冲原理数值模拟研究

定向水力致裂能够有效降低坚硬顶板的强度和完整性,从而能够弱化顶板破坏时的能量释放和动力效应。采用定向水力致裂处理坚硬顶板,处理方式包括顶板分层和切断悬顶。为了研究定向水力致裂处理顶板起到的防冲效果,采用UDEC离散元分析软件对顶板致裂前后系统释放能量和系统动能进行了计算,研究结果表明顶板致裂后降低了系统释放能量和系统动能,从而减少顶板和煤体能量积聚,降低了冲击地压发生的危险性。     

伪倾斜正台阶采煤法顶板管理的探讨

煤矿顶板管理工作历来是煤矿安全生产工作重要内容。历年来的安全状况表明，顶板事故占有相当大的比例，因而，抓好顶板管理是促进煤矿安全生产的重要基础工作。而对于急倾斜煤层开采来说，顶板管理工作更为重要，它不仅要管好煤层顶板，而且要管好煤层底板。伪倾斜正台阶采煤法在磨田井试验成功，不仅推动了我矿急倾斜煤层采煤方法的改革步伐，而且在顶板管理方面取了成功经验，从而大大减少了回采工作面顶板事故的发生，确保了煤矿安全生产。     

浅析煤矿回采工作面矿压与顶板管理

回采工作面矿压与顶板管理是煤矿安全生产管理的重点。本文深入分析了回采工作面顶板控制存在的问题以及煤矿顶板管理存在的主要问题,提出了工作面不同结构顶板的控制方法。     

顶板事故的力学机理

本文以煤矿生产实践中发生的顶板事故为依据,建立了完整顶板和断裂顶板的力学模型,从理论上说明了支架与顶板之间的力学关系,分析了几种顶板事故产生的力学原因。     

东荣二矿回采巷道特类复合顶板活动规律分析

在现场勘测和实验研究基础上，界定出东荣二矿17号煤层回采巷道顶板属于顶板各组成分层内部隐含有众多超薄子分层的一种特殊类型的复合顶板，即超薄复层特殊复合顶板，分析得出了该类顶板具有双重属性的结论，即在顶板各分层相对完整状态下呈现复合顶板变形特征，而在顶板完整性遭到破坏后，呈现类似散体的软岩变形特征。指出该类复合顶板的控制关键是时间和空间控制。这项研究的成功实践对国内煤矿同类顶板条件下的锚杆应用具有重要的参考价值和指导意义。     

浅谈地质条件回采工作面顶板稳定性的影响

对煤层直接顶板稳定性进行分析,考虑了岩石单向抗压强度以及裂隙发育密度和分层厚度。煤层直接顶板稳定程度的差异,其根本原因在于地质条件的差异,煤层顶板的岩性,是影响煤层顶板稳定性的重要的因素。只有深入研究煤层顶板的地质条件,是管理好回采工作面煤层顶板的关键。     

放顶煤工作面滑移顶梁支架失稳分析

建立了滑移顶梁支架的稳定性指标和失稳条件。得出结论：滑移顶梁支架结构、放顶煤工作面围岩和工艺特点是引起放顶煤工作面滑移顶梁支架失稳的三个主要原因。认为在放顶煤工作面，不仅滑移顶梁支架会失稳，其它类似支架也可能发生失稳。     

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。     

厚煤层注水固结顶板的实验与研究

基于定量分析研究厚煤层注水固结顶板的相关参数，以室内岩石力学强度试验模拟采场顶板再生情况，从而得出再生顶板的粘聚力、内摩擦角，含水率、采深及其它因素相互之间的规律，确定了注水高度、注水量及固结顶板厚度等有关参数。现场生产实际应用表明，注水固结顶板具明显的社会效益及经济效益。     

峰峰矿区大煤煤层综采自移支架选型研究

本文通过羊渠河煤矿6280综采工作面井下矿压观测,在全面分析了采场顶板活动规律及已选用的ZY—35_B型支撑掩护式自移支架控顶效果的基础上,提出了峰峰矿区大煤煤层机械化开采过程中综采自移支架选型的依据和要求。     

近距煤层开采的合理错距

本文根据在金刚煤矿矿压观测和相似模拟研究结果,提出在缓倾斜近距煤层联合开采时,上下煤层的相互影响.上煤层周期性矿压显现对下煤层影响与上覆岩层形成的平衡结构特征有关.按一定错距,下煤层开采有可能使其成为非稳定结构,矿压显现加剧。一定距离内能形成稳定结构,但移动量由联合开采煤层总厚变决定,支架阻力不够,控顶区会形成危险结构,导致冒顶发生。有限元数学模拟进一步证实和发展了上述论点.     

大同煤田同忻矿可采煤层顶板力学性质及其对开采的影响

矿井生产过程中,顶板事故频发,对煤矿安全生产威胁巨大,有必要明确煤层顶板力学性质和稳定性。本次研究以大同煤田同忻矿为研究对象,收集钻孔地质资料,总结了各可采煤层厚度特征和空间展布特征,确定了各煤层顶板类型;采集各煤层顶、底板岩心样品,以岩石力学测试实验为手段,得出了顶、底板岩石的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等力学参数,明晰了煤层顶板岩石类型和稳定性,并针对此提供了相应建议。结果表明,研究区发育山2^#、山4^#、2^#、3-5^#、8^#和9^#煤层共6套可采煤层,其中太原组3-5^#和8^#煤层为主采煤层;山2^#煤层顶板多为中硬岩,稳定性相对较好,山4^#煤层顶板类型多为直接顶和老顶,伪顶区域小规模存在,多为中硬岩和硬岩,稳定性较好;2^#煤层可采区域顶板类型主要为直接顶和老顶,软岩—坚硬岩皆有分布;3-5^#煤层顶板类型区域内以直接顶为主,大面积连片分布,伪顶和老顶穿插分布,主要为软—中硬岩;8^#煤层顶板类型多为直接顶和老顶,伪顶罕见,软-中硬岩皆有存在;9^#煤层顶板类型伪顶、直接顶和老顶穿插分布,软岩—中硬岩皆有发育。研究结果对于研究区矿井安全开采有一定的参考价值。     

论岩层移动规律与巷道布置

本文根据朱庄矿采空区钴探资料及对工作面矿压观测和顶板冒落观察结果,提出了围岩破坏的一般特征,保护层的隔水性能、岩层破坏后透水性能以及对巷道布置的影响。着重阐述了岩层移动和矿压显现规律,在布置巷道时应遵循的规则,以及选择最佳方案的理论依据。     

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。     

富水岩溶隧道下穿充填型溶腔技术措施及力学分析

以云南玉磨铁路巴罗二号隧道为背景,研究富水岩溶地区充填型溶腔对隧道围岩力学特性的影响以及相应的处治方法,运用有限元软件MIDAS GTS NX建立充填型溶腔处治前后两种工况下的隧道模型,分析了两种工况下隧道围岩的力学特性,提出在充填溶腔位置采用超长管棚加固的方法对围岩变形进行控制,并通过现场试验段验证超长管棚的加固效果。结果表明：运用超长管棚对充填溶腔处围岩进行加固后,溶腔与隧道间塑性贯通区消失,围岩竖向位移减少76.3%,左侧拱腰收敛减少63.85%;隧道施工过程中,超长管棚弯矩值与轴力值随施工步序不断增大且逐渐均匀分布,超长管棚应变解析值与模拟值分布规律基本一致;对比数值模拟与现场实测数据,并结合现场试验段应用效果,采用超长管棚加固措施后,围岩变形量值得到有效控制,施工效率和安全得到明显提高,为后期类似施工状况提供借鉴。     

采空区顶板蠕变损伤断裂分析

为了改进采空区顶板管理方式,必须掌握顶板断裂的滞后性.顶板断裂的滞后性是顶板岩层蠕变损伤的结果.基于Kachanov蠕变损伤理论对采空区项板的蠕变损伤过程进行了解析分析.采空区顶板的蠕变损伤断裂经历断裂孕育和裂隙扩展两个阶段.断裂孕育时间随材料的蠕变指数、上覆岩层压力的增大而减小;裂隙扩展时间也随材料的蠕变指数、上覆岩层压力的增大而减小,但随岩石的抗拉强度增大而增加.