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.     

高位复合顶板综采面矿压规律研究

针对高位复合泥岩顶板煤层回采期间顶板来压变化复杂等问题,结合离石煤矿4号煤顶板特厚复合特性,对其综采工作面实施矿压观测。研究表明:该类顶板周期来压步距差异大,来压步12.6 m,动压系数为1.33,来压强度沿工作面呈近似抛物线形分布,综采支架载荷强度频率符合正态分布特征。     

综放工作面顶板运动及矿压显现规律研究

某矿10-702综放工作面矿压显现特征较为特殊,借助对工作面支架工作阻力及采高变化的现场监测,研究工作面顶板破断及宏观矿压显现特征。结果显示:工作面初次来压步距是33.6⁴0.2m,第一次周期来压步距平均为11m;工作面中部的支架受来压的影响较上、下部显著;来压期间,支架的采高受影响较为明显。     

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.     

采煤工作面顶板破断规律及其应力状态的研究

用弹性理论方法分析了月亮田煤矿131241作面顶板的破坏规律，并对工作面顶板的应力状态进行了数值模拟。其结果与实测资料比较吻合。     

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。     

坚硬覆岩破断及其对矿压显现的控制

 以同忻矿石炭系3-5 煤层8015 工作面为例,分析了坚硬覆岩破断特征及其对煤层工作面矿压显现的控制作用。应用关键层理论确定工作面坚硬覆岩的关键层及关键层的初次破断距和周期破断距,基于材料力学理论导出关键层破断与工作面支承压力的关系式,分析关键层破断对煤层工作面矿压显现的影响规律。结果表明,煤层工作面坚硬覆岩存在亚关键层I、亚关键层II 和主关键层,3 个关键层的破断导致工作面产生大小周期压力和复合压力,其中主关键层破断造成工作面矿压范围较大;理论分析方法揭示的矿压显现规律与现场矿压监测结果具有较好的一致性。     

采场顶板破断规律及其应力状态的研究

本文用弹性理论方法分析了月亮田煤矿１３１２４采面顶板的破坏规律,并对采场顶板的应力状态进行了数值模拟,其结果与实测资料比较吻合,说明在月亮田煤矿的具体条件下,所用的分析方法是合理的,对其他采场的顶板来压的预测也具有参考价值。     

采空区坚硬顶板流变破断力学分析

考虑岩体的流变特性,运用弹性--黏弹性对应准则及Laplace数值逆变换对矿柱支撑的采空区顶板岩层变形进行了分析,建立了采空区顶板挠度随时间的变化关系,揭示了采空区顶板位移随时间变化的特性.研究表明,在考虑岩体流变性质的情况下,采空区顶板下沉位移随时间延长而增大,在给定比较长的时间跨度,即使坚硬岩体顶板位移仍会达到相当大的量值,进而引起采空区顶板破断.通过对邢台石膏矿塌陷案例分析,验证了计算方法的可行性.     

地面压裂坚硬顶板对矿山压力显现影响的实验研究

地面压裂是控制煤矿坚硬顶板减少矿山压力灾害的一种新方法。但该方法的有效性以及地面压裂形成的水压裂缝的产状对矿山压力显现的影响尚待进一步研究论证。通过物理相似模拟实验,在模型中坚硬顶板内分别不预制裂缝、预制水平裂缝和预制垂向裂缝并模拟煤层开采,研究了采动过程中顶板的周期垮落、坚硬顶板的破断和工作面的矿压响应。研究表明,随煤层开采覆岩呈 “ ”型垮落规律,即先垮落采空区上方A区域,然后沿工作面推进方向垮落与A临近的B区域,再垮落A、B上方的C区域,间隔一定周期B、C区域同时垮落;受水平裂缝影响,顶板周期垮落步距平均缩短23.08%;受垂向裂缝影响平均缩短19.23%;含水平裂缝和垂向裂缝的坚硬顶板均提前破断,平均破断步距缩短10.23%;工作面推进至裂缝影响区时,覆岩作用在开切眼煤壁附近的矿山压力和工作面超前支承压力降低,表明压裂坚硬顶板可降低工作面矿压。研究成果对于揭示覆岩垮落规律、地面压裂控制矿压显现规律和矿山压力灾害防治具有重要意义。     

厚夹矸煤层综放开采岩层移动的相似模拟

针对综放开采技术在结构复杂煤层中应用效果不理想的情况,通过相似模拟实验研究结构复杂厚煤层综放开采时厚夹矸层、顶煤及顶板岩层的移动特征。结果表明：含厚夹矸层厚煤层顶煤冒放性较差,其位移显著增加的位置更接近于煤壁;顶煤破碎受夹矸层厚度的影响较大,夹矸层达到一定厚度,顶煤放出效果不理想,直至不能放出。开采模拟观测和实测数据分析结论基本一致。该研究为扩大放顶煤安全高效开采范围提供了参考。     

大采高综采工作面跨断层开采

为了解决在铁法煤田复杂的地质条件下,提高综采工作面回采率的问题,大隆矿在S1905大采高工作面尝试了跨断层开采的新工艺,工作面从9#层煤直接跨过落差接近26 m的断层开采到7#层煤,使工作面多向前推进了114 m,多回采原煤15.5万t,这项工艺为综采工作面适应复杂的地质条件,积累了经验,拓宽了综采工作面的应用空间。     

浅谈炮采工作面大采高卧底煤回采工艺顶板控制

采用大采高卧底煤回采工艺开采,掌握煤层地质条件、设计合理的支护参数、工作面采取伪俯斜推进及提高支柱的实际工作阻力是保障大采高卧底煤回采工艺安全回采的技术关键。该文详细叙述了大采高卧底煤工作面顶板控制的基本要求和加强顶板控制的具体措施。     

综采工作面坚硬顶板预裂爆破技术的实践与探讨

为解决回采工作面坚硬顶板悬露不垮的问题,结合某矿15号煤层15103工作面实际情况,采用超前深孔预裂爆破法处理坚硬顶板措施,对欲裂爆破的钻孔布置、参数及爆破工艺进行了分析。实现了工作面顶板顺利跨落。减小了初次和周期来压步距。达到回采工作面安全生产的目的。     

特厚煤层综放工作面采运系统的可靠性模型与优化

分析了马道头煤矿特厚煤层综放工作面采运系统结构组成,利用设备有效度公式建立采运系统可靠性数学模型,通过观测数据计算系统及单元设备的有效度,确定影响生产效率薄弱环节,并总结系统设备发生故障的原因,提出了工作面采运系统优化方案。     

采动覆岩离层注浆的相似材料及数值模拟

为研究采动覆岩离层过程与离层注浆时机的问题,采用相似模拟方法,对走向长壁全部跨落法采煤造成的离层现象,进行了四架次实验,并对覆岩离层注浆进行了数值模拟。结果表明:离层发展高度接近于工作面推进距离的0.4～0.6倍,离层的产生是在初次来压与周期来压之间,周期来压之后是进行离层注浆的最好时刻。工作面推进60m时注浆,得到注浆的减沉效果为20%～30%。该成果对离层注浆工程有一定的参考价值和借鉴意义。     

深矿井综采工作面端面控制

通过对深矿井开采矿山压力与开采关系的研究,分析了深矿井条件下综采工作面矿压显现特征,提出了工作面端面控制的方法和措施     

坚硬顶板大采高综采面支架合理工作阻力研究

基于同煤集团晋华宫矿8210工作面条件,采用理论分析与现场实测相结合的方法,对坚硬顶板大采高综采面支架工作阻力确定方法进行了深入研究,结果表明:坚硬顶板大采高综采面顶板易形成"坚硬-坚硬型"双岩梁结构,支架合理工作阻力应能同时满足对下位岩梁的"限定变形"和上位岩梁的"给定变形"的控制要求,由此计算8210工作面强制放顶前后支架工作阻力分别为18 000,11 000 kN,确定ZZ13000/28/60型支架为工作面支架,实现了坚硬顶板厚煤层的安全高效开采。     

支架架型对综放顶板稳定性的影响

采用理论分析、数值模拟等方法研究了在综放开采中不同顶煤条件下支架架型对端面顶板稳定性的影响。通过分析,为保证端面顶板稳定,支撑式液压支架仅适用于顶煤为硬煤的条件下,掩护式和支撑掩护式支架在三种顶煤条件下均可以适用。研究指出支架前柱初撑力、支架前柱到煤壁距离、掩护梁受载等参数对端面顶板稳定性有重要影响,结论在现场得到了验证。     

综放沿空煤巷不同支护方式围岩变形演化规律的数值模拟

针对综放开采沿空掘巷围岩控制的问题,采用数值模拟方法,以山西兰花集团公司大阳煤矿3203综放回风顺槽为研究对象,利用FLAC3D计算程序系统模拟了留设5m煤柱护巷时回采巷道围岩和小煤柱应力演化过程,对无支护、有支护情况下的巷道顶、底板及两帮的应力分布特征,巷道围岩位移特征和沿空煤巷围岩破坏区演化规律进行了对比分析.结果表明,锚杆(索)支护形式能有效控制围岩变形破坏,并且施加锚杆(索)支护后围岩松动范围能有效控制在锚杆(索)锚固范围之内,为保证综放沿空煤巷的稳定提供了理论与技术依据.