大台井"川法"支护系统稳定性分析

针对薄煤层开采支护系统的稳定性问题，通过理论计算分析在冲击载荷作用下俯伪斜走向分段密集采煤法（简称“川法”）支护系统的稳定性。探讨相关参数如支柱的密集程度、垫层的厚度与弹性、煤层的倾角与厚度，特别是顶板冒落岩块的大小与冒落位置，对支护系统稳定性的影响。此采煤法支护系统的稳定性主要取决于密集柱与顶底板间的最大静摩擦力。当因顶板冒落岩块冲击而产生的摩擦力大于密集柱与顶板间的最大静摩擦力时，支护系统将会因稳定性不足而被冲垮。俯伪斜走向分段密集采煤法适合于薄煤层，2m以上的煤层已不适合于此种支护系统。     

大台井"川法"密集柱支撑力分析

从单体液压支柱的特性出发，结合大台井实际的煤层和顶板条件，计算了俯伪斜走向分段密集采煤法密集柱的支撑力。影响密集柱支撑力的相关参数主要有煤层厚度与倾角、采深、控顶距等。密集柱支撑力的大小随煤层厚度增加而增大，顶板压力主要由密集柱承担；随煤层倾角的增大而减小；随采深增加而线性增大，深部开采时应考虑适当增加支护强度；随控顶距增大而增加，但增加幅度较小。所得到的结论为大台井“川法”采煤的实施提供了理论依据。     

采煤工作面冲击地压的解析分析

运用煤层塑性软化理论，通过解析分析，导出了采煤工作面附近煤层和顶板的变形与应力分布规律，运用极值点失稳理论，给出了煤体开始软化时的采空区跨度与顶板所受压力之间的关系，计算了采煤工作面产生冲击地压时采空区跨度与载荷间关系。采煤工作面冲击地压的分析方法可推广应用于巷道和煤柱冲击地压的分析，为煤矿安全生产和预防冲击地压提供一定的理论参考。     

基于急倾斜煤层顶板控制的支架布置与采空区处理

急倾斜煤层顶板有其自身的特点,急倾斜煤层开采的支架布置方式包括带帽点柱支护、棚子、支护、特种支护,采空区处理有跨落法、充填法、顶板缓慢下沉法等。这些方法对开采急倾斜极薄煤层的顶板控制具有一定的借鉴意义。     

困难条件下的媒巷锚杆控顶技术研究

阳方口矿业集团公司下设程家沟矿、石湖矿，石湖矿主采2^#煤层为复合顶板，程家沟矿主采煤层5^#层为典型的“三软”煤层，均为困难条件下的煤巷锚杆支护。通过总结近年采煤巷锚杆支护的工程实践经验和研究结果，提出了困难备件下煤巷锚杆支护的顶板控制技术。     

极近距离煤层采空区下巷道支护技术研究

针对极近距离(薄夹矸)煤层开采,下煤层巷道顶板破碎难支护的问题,以南屯煤矿93下12工作面地质条件为背景,通过理论分析,研究了采空区薄夹矸下巷道桁架锚杆支护方式,得到了满足巷道支护要求的桁架锚杆支护系统参数;运用FLAC3D数值模拟,建立不同预应力桁架锚杆及普通锚杆支护模型,对比分析了桁架锚杆支护系统预应力的合理值及其支护效果。研究结果表明,当桁架锚杆支护系统预应力增至4t后,薄夹矸破碎巷道顶板下沉量趋于稳定,最大下沉量仅32mm,明显小于普通的锚杆、锚索支护方式。因此,高预应力桁架锚杆支护可有效控制破碎薄夹矸巷道顶板的失稳变形,提高顶板岩层的稳定性。     

大倾角煤层群长壁采场低位梯阶关键层

大倾角煤层群长壁采场所形成的顶板结构较单一大倾角煤层更为复杂,采用理论分析和相似材料模拟实验研究手段,揭示了该类煤层顶板结构形成及演化特征。研究表明,大倾角煤层群下层煤采场顶板易形成非对称低位梯阶关键层,一般为二级梯阶,且层位低、厚度小、稳定性差,该结构的周期性失稳直接影响到下层煤采场覆岩、区段煤柱及支护系统的稳定性。低位梯阶关键层受覆岩及上方采空区矸石的法向与切向力作用,易发生拉、剪或复合型失稳,其破坏后可形成倾向堆砌型倾斜砌体结构。低位梯阶关键层破坏易引发层上方区段煤柱压剪失稳,并导致上方梯阶结构群发生大范围破坏。     

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.     

改进可拓层次法在煤层顶板稳定性评价中的应用

随着管道建设的大规模开展,管道压覆煤矿采空区工程案例越来越多,煤层顶板稳定性评价在矿产压覆谈判、管道安全建设及运营方面具有重要意义。应用改进可拓层次分析法进行煤层顶板稳定性评价,以榆林至西安输气管道工程压覆渭北某煤矿为例,进行了煤层顶板稳定性评价。将影响煤层顶板稳定性要素分为4大因素、8个因子,稳定性级别划分为非常稳定、稳定、基本稳定及不稳定等4个级别,建立了煤层顶板稳定性评价的可拓层次分析模型;在充分研究煤矿地质特征基础上,分三级构建了煤层顶板稳定性评价的可拓对比矩阵;考虑到一般的区间排序判断方法计算量较大且易于出现错误等缺点,引入了"可能度区间判断矩阵"排序法改进可拓评价方法,更有利于层次排序和方案比选;评价结果显示该井田5#主采煤层顶板稳定性级别为稳定。结果表明:改进可拓层次分析法作为一种系统、简洁和科学的评价方法,是对煤层顶板稳定性评价方法的有益补充和尝试。     

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。     

含气顶煤冒落影响因素主次性灰色关联研究

以巷道放项煤采煤法的特征及含气煤层层裂理论为基础提出了9个影响项煤冒落的因素;用工效表征顶煤冒落性,借助灰色理论中的关联分析方法,研究了各种因素对顶煤冒落性的影响程度;结论表明因素的重要程度依次为瓦斯含量、采深、煤层厚度、直接项、倾角、坚固性系数、老项、底板、夹矸系数;坚固性系数的影响受气体场作用而减小;这些结论为进一步研究巷道放顶煤采煤法顶煤冒落判据以及对策奠定了理论基础.表3,参9.     

困难条件下的煤巷锚杆控顶技术研究

阳方口矿业集团公司下设程家沟矿、石湖矿,石湖矿主采2#煤层为复合顶板,程家沟矿主采煤层5#层为典型的“三软”煤层,均为困难条件下的煤巷锚杆支护。通过总结近年来煤巷锚杆支护的工程实践经验和研究结果,提出了困难条件下煤巷锚杆支护的顶板控制技术。     

巷道顶板局部块体坠落力学分析及其支护对策

针对煤矿巷道顶板局部块体典型冒顶实例,分析了局部块体冒顶事故的损毁后果、危害程度、破坏体特征、冒顶区几何形态以及冒顶成因,采用关键块体理论和空间赤平投影法,阐述了六面体危险岩块运动稳定性,建立了六面块体极限平衡力学模型,获得了巷道顶板岩块临界稳定高度与岩体环境间的定量关系式,并全面分析了煤层巷道局部块体坠落的主要影响因素,根据各因素之间的变化特征及其对巷道冒顶的影响程度,找出了引发巷道顶板局部块体失稳的关键因素,在此基础上,提出了以普通锚杆和金属网控制横向顶板局部小块体坠落,以普通锚杆、锚索和棚子控制纵向顶板局部大块体坠落的支护对策。     

砚石台煤矿冲击地压发生原因的分析

砚石台煤矿近三年半时间共发生冲击地压事故50余次。煤层试样的试验分析表明,砚石台煤矿K_1煤层具有冲击倾向性,而K_(3a_2)煤层则不具冲击倾向。构造应力分析表明,井田北翼有较高的构造应力,它是北翼易于发生冲击地压的重要原因。开采深度、顶板条件、煤层倾角和厚度的变化以及挤压带等各项地质因素的分析,阐明了这些地质因素对于砚石台煤矿冲击地压发生的影响关系。采煤方法、支承压力和煤柱等因素的分析,阐明了开采技术因素对于砚石台矿冲击地压的极为重要影响。     

长壁间歇式开采区煤柱应力监测方法与稳定性分析

为了解决陕北浅埋煤层中小煤矿开采时具有矿压显现剧烈、工作面支护难度大、顶板岩层控制难度大等问题,本文在以往提出的间歇式采煤方法的基础上,分析了间歇式采煤间隔煤柱、临时煤柱的作用,提出了这2种煤柱的应力监测站布置方法、监测设备、监测结果的应用,并利用顶板位移传感器和顶板压力传感器对煤柱的应力分布进行了监测,发现煤柱应力出现了缓慢增加、快速增加和缓慢降低的过程,并以此为依据对隔离与临时煤柱的稳定性做出进一步的分析研究,结果表明:间歇式采煤过程中,隔离煤柱的合理留设能够基本控制浅埋煤层矿压显现剧烈等矿压问题,研究结论对神府矿区长壁开采具有一定的理论指导意义。     

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。     

试论柱式短壁式采煤法及其改进途径

本文论证了柱式短壁式采煤法在我国存在的必然性和合理性.认为柱式短壁式采煤法是开采复杂煤层的有效方法,它与长壁式采煤法联合开采煤层,可以提高整个矿井的资源回收率.因而应当肯定柱式短壁式采煤法的合理地位.同时,文中对进一步应用、发展柱式和短壁式采煤法问题提出了若干改进途径.     

缓倾斜不规则煤层采煤方法探讨

德赤峰矿区地质构造复杂,所开采煤层常呈藕节状、鸡窝状,或因挤压作用形成大小不一的煤包.本文通过对赤峰矿区1、2号井和方石坪井采煤方法及顶板管理的分析,探讨房柱式采煤法对于上述不规则煤层的回采.     

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。     

活鸡兔煤矿顶板稳定性分析与支护方案设计

为精细化研究活鸡兔煤矿2-2煤层顶板岩层稳定性并提出针对性的支护方案,采用理论分析、现场探测、数值模拟等方法对活鸡兔2-2煤层范围内岩层顶板稳定性进行了分析与计算。结果表明：活鸡兔2-2煤层巷道以Ⅰ类顶板为主,局部区域出现Ⅱ类和Ⅲ类顶板;巷道顶板整体完整性好,局部小裂隙发育;工作面回采扰动对Ⅰ类顶板巷道稳定性影响较小,对Ⅲ类顶板巷道存在有限影响。据此提出了活鸡兔2-2煤层Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类顶板条件下巷道支护方案并进行了现场试验,结果表明所提出方案能有效地维护巷道顶板稳定。