大埋深高地压弱结构面顶板岩层诱发冲击地压离心模型试验

针对赵楼矿井首采区近1 km深部拟开采的3煤(即山西组稳定可采煤层)冲击地压问题,考虑断层切割顶板的实际情况,概化出弱结构面顶板工程地质模型并进行离心模型试验。研究结果表明:对于离心模型模拟的弱结构面顶板条件,直接顶来压过程中煤柱压力较低,而老顶来压过程对煤柱受力的影响明显,是引起冲击地压的主要动力来源;顶板被断层切割时,顶板岩层的完整性受到破坏,应力在构造部位重新分布,形成构造应力集中,是引发冲击地压的危险部位;回采工作面揭露断层后,下盘顶板沿断层面失去煤体支撑而形成悬臂梁,由此大大降低了顶板的支撑强度,容易发生因顶板突然断裂而形成的冲击压力,这种构造条件下厚-巨厚层极坚硬顶板易发生冲击地压。研究结果为赵楼矿井巷道的合理布置、支护及采动冲击地压的潜势性评价提供了重要的参考依据。     

坚硬顶板群下工作面强矿压显现机理与支护强度确定

采用理论分析、物理相似模拟与工程实践相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析,得到了工作面采场冲击来压的主要影响因素、来压特征及工作面合理支护强度等.研究表明:多分层坚硬顶板群结构的破断冲击载荷在短时间内会产生剧烈的震荡;工作面来压特征受多分层顶板垮断的动、静载荷联合作用;采场冲击来压强度主要与顶板厚度、岩性及节理弱面有关,对于岩性相近的顶板岩层,厚度越大,对采场的矿压冲击影响也越剧烈,但厚层顶板垮断后的结构对其上覆顶板岩层的冲击载荷强度具有一定的缓冲.以大同矿区坚硬顶板群结构下的煤层开采为例,通过在综放工作面选择应用ZF15000/28/52型高强度支架,保证了首个关键层顶板破断前后的安全开采;同时,采取水压致裂辅助控制上部关键层顶板,有效减缓了工作面强矿压的显现.     

唐口煤业首个防冲体系的构建及预控

冲击地压是矿山井巷或采场周围煤体与围岩由于释放变形能而产生的以突然、急剧而猛烈的破坏为特征的动力现象。构建责任、监测、卸压为一体的防冲体系,探索出矿井发生冲击地压一般规律,及时运用微震、电磁辐射等方法监测矿井冲击危险,采取煤层注水、卸压爆破、大直径钻孔卸压等方法进行卸压,释放能量,消除冲击危险,为矿井的安全生产提供了可靠保障。     

基于UWB通信的奇异点降噪分析冲击地压防治技术

针对集贤煤矿采煤过程冲击地压频发的实际情况,分析了3604工作面回采及收尾时发生动力现象的影响因素,结合采面生产的实际,运用钻屑法和电磁辐射法进行观测,确定3604工作面危险等级为三级。在此基础上,制定科学的防冲解危措施。结果表明:采取综合防冲措施后,钻屑法和电磁辐射法指标均在临界值以下,电磁辐射曲线变化幅度明显降低,矿压显现现象明显减少。关键词:冲击地压;采煤工作面;解危措施     

大倾角坚硬顶板厚煤层矿压规律数值计算

为了研究大倾角坚硬顶板厚煤层矿压显现规律,应用RFPA数值计算软件对大倾角坚硬顶板厚煤层顶煤的运动规律、顶底板的跨落规律及变形位移情况进行了模拟.得到主要结论为:大倾角煤层沿倾斜方向采场上覆岩层的移动和变形破坏特征是不对称的;上覆岩层在法向载荷的作用下普遍产生挠曲变形,变形规律为采场中上部下沉量较大,采场下侧下沉量较小;直接顶初次跨落步距约30 m;老顶初次来压步距约60 m,周期来压步距18～22m.     

采场飓风冲击灾害分析

针对矿山开采过程中突然性的、大规模的、顶板垮落所引起的飓风对煤壁、巷道及采场工作人员的冲击灾害问题，采用理论分析及工程实践方法，用能量守衡观点和气体动力学理论，推出了飓风冲击周围煤壁及巷道时的冲击载荷及总压力，建立了飓风对煤壁及巷道的冲击破坏的评价体系。为预防矿山顶板大规模垮落所引起的飓风冲击灾害及采场工作人员抗灾能力的提高提供了理论依据。工程实际证明，在防灾工程设计中将顶板大规模垮落及伴随的飓风冲击作为关联的灾害系统分析，防灾效果更好。     

“三软煤层”支承压力下沿空掘巷锚网支护技术

根据三软煤层围岩力学性质,研究了直接顶与老顶的构成和直接顶、老顶初次来压与周期来压步距以及顶板压力的变化规律,提出了加大初撑力及时护顶等控制顶板运动显现的措施以及防止煤壁片帮和支架插底的技术措施并付之实践,取得了三软煤层大采高控制围岩的预期效果。     

袁店二矿首采工作面顶板运动规律研究

通过对淮北矿业集团袁店二井煤矿首采工作面的矿压观测,分析首采工作面的顶板运动规律,得到老顶周期来压时间和周期来压步距,然后根据来压步距对直接顶和老顶进行分级,为指导采煤工作面顶板管理提供帮助,也为该矿后续工作面的顶板维护提供了一定的借鉴意义。     

张家茆14202综采工作面矿压规律分析

对张家茆矿14202综采工作面进行了观测,观测了综采支架活柱下缩量、顶底板移近量、顶板来压强度等参数.观测研究表明老顶来压强度不高,支架能平衡顶板压力,满足工作面正常开采时对支护阻力的要求.总结了浅埋煤层多煤层开采综采工作面的矿压显现规律.针对其顶板的支护状况及灾变危险,提出了改善支护的措施,为实现综采工作面安全开采提供了依据.     

大埋深跨采巷道变形机理分析

巷道受采动影响时,应力重新分布,围岩处于卸压状态,导致巷道变形严重。针对这一现象,在华恒煤矿-1000m水平副暗斜井,利用现场实时在线监测数据和数值模拟计算,分析了跨采巷道随采煤工作面推进的变形破坏规律。监测数据表明,巷道变形包括顶板下沉、两帮移近和底鼓,其中底板变形破坏最严重。数值模拟分析得出,跨采后的巷道底板和右帮塑性区范围比跨采前有较大增长;在巷道顶底板处,围岩垂直应力处于卸压状态,水平应力出现应力集中现象。垂直应力的卸压和水平应力的横向作用是造成巷道底鼓的力学原因,底板没有采取支护措施是造成底鼓的直接原因。