老顶周期断裂及顶板来压预报

本文建立了老顶周期断裂前后的弹性基础梁模型,分析了老顶断裂位置及其在采场前方的矿压显现。研究表明,老顶通常在煤壁前方断裂,断裂时煤体上出现“压缩—反弹—压缩”三个区域,利用相应的显现可成功预报顶板来压。文中讨论了有关因素对断裂位置及显现的影响。     

某矿13煤首采面初采期间矿压显现规律研究

以某矿13煤首采面为工程背景,采用现场实测,高质量的数据处理分析,得到首采面直接顶初次垮落、老顶初次来压等初采期间矿压显现规律,为类似条件下工作面安全高效生产提供一定参考。     

老顶岩层板结构断裂规律

将老顶岩层视为板结构,应用板的屈服线分析法研究各种开采边界条件下老顶岩层的周期性断裂规律及断裂型式的变化,建立两侧断裂跨度与来压步距的关系,按平面问题研究采场矿压的条件和范围以及板结构对沿空留巷的影响。研究表明,用屈服线分析法研究“岩板”的破坏是有效的。     

长壁工作面老顶初次断裂步距及类型的研究

本文根据采场老顶所处的力学环境,建立起相应的力学模型,求解出老顶的弯矩修正系数,分析了老顶的弯矩分布规律。研究提出了老顶初次断裂存在着三种类型,建立了初次断裂步距及类型的计算方法。结果表明,老顶初次断裂步距应在反映自身稳定性的步距基数A基础上,用反映周围力学环境的刚度比β、载荷比D、载荷范围b_1进行修正。     

大采高工作面矿压显现规律探讨

1282（3）工作面是丁集矿深部开采首个大采高工作面,掌握大采高工作面的顶板运动规律、矿压显现特征,对于指导后续大采高开采过程中的支架选型,工作面安全生产管理,两巷的加强支护和区段煤柱的留设等意义重大,本文开展了直接顶初次垮落、老顶初次来压、周期来压步距的观测,为后续类似条件下安全管理提供基础数据。     

综采工作面"扇形"开采矿压显现规律研究

3313综采工作面初采阶段为扇形开采,初次放顶期间矿压显现规律与普通综采工作面不同,通过现场详细设点进行矿压观测,摸清直接顶和老顶初次跨落规律,对类似条件下的扇形开采工作面矿压显现现象有很好的借鉴作用,从而能够提前采取可靠的顶板维护措施.达到安全生产的目的.     

极软弱煤层大采高综采工作面矿压显现规律及其控制

长平公司3#煤层极软,采用大采高综采技术后煤壁片帮严重,为掌握长平公司首个大采高综采工作面矿压显现规律,通过现场实测研究了工作面老顶来压基本情况,煤壁片帮影响因素及超前支撑应力分布规律,得出了直接顶初次垮落、老顶的初次来压和周期来压步距,来压时的影响范围及其控制措施和超前支撑应力影响范围。针对来压时煤壁片帮严重,提出了控制措施,为安全生产提供了保障,同时也为以后大采高工作面矿压管理提供了科学依据。     

普采工作面矿压显现规律的数值模拟研究

为了研究一矿首采工作面的矿压显现规律,本文利用离散元数值模拟软件UDEC分别对老顶来压时顶板活动规律和不同时期采场支承压力的分布规律进行了研究。在此基础上,分析了不同支护参数对工作面支护质量的影响,确定了工作面初次来压步距为35~37m、周期来压步距为14~18m、单体支柱的最低工作阻力为200kN、最低初撑力80kN,工作面的极限端面距为1.2m,为该矿首采工作面安全高效生产及后续开采提供了科学的理论指导。     

极软弱煤层大采高综采工作面矿压显现规律及其控制

长平公司3#煤层极软,采用大采高综采技术后煤壁片帮严重,为掌握长平公司首个大采高综采工作面矿压显现规律,通过现场实测研究了工作面老顶来压基本情况,煤壁片帮影响因素及超前支撑应力分布规律,得出了直接顶初次垮落、老顶的初次来压和周期来压步距,来压时的影响范围及其控制措施和超前支撑应力影响范围.针对来压时煤壁片帮严重,提出了控制措施,为安全生产提供了保障,同时也为以后大采高工作面矿压管理提供了科学依据.     

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.     

Research on evolution of mining pressure field and fracture field and gas emission features

The relation betweenmining pressure field-fracture field and gas emission of working face is analyzed,and the concept that there is a stress point (or strain point) among permeability of coal is presented.It is believed that the mutation of coal permeability caused by the sudden loading or unloading of working face roof as periodic weighting occurs is the main reason that a lot of gas pour into the working face.Based on the above concept,the relation is established among abutment pressure during periodic weighting,permeability of coal seam and gas emission,and relation graph is drawn.Then the loading and unloading features of coal at the moment of fracture and non-fracture of main roof are revealed.And finally it is presented that the process of sudden loading or unloading as periodic weighting occurs plays an important role in rupture propagation of coal,analytical movement of gas and gas emission.     

“反弹”的机理、影响因素及其应用

本文在建立切合实际的模型基础上,通过数学力学分析,阐明了顶板来压前夕可能引起的“反弹”的本质及其产生的力学机理,并分析了影响反弹的主要因素,及其应用在现场来预测顶板运动的意义。     

老顶边界条件下采场矿压显现规律及直接顶破坏模式

运用数值计算方法，分析了老顶在断裂前后及不同来压步距时对采场围岩的位移及应力状态的影响。为揭示采场顶板的稳定性提供了依据。     

工作面来压步距对上山煤柱尺寸的影响分析

上山附近终采线上方老顶岩层的住态影响着煤柱支承压力的大小和上山维护的难易程度。因此。工作面终采线的位置，应尽可能确定在老顶岩层周期来压完成之后。在采区范围内首采工作面的长度控制着老项的初次来压步距和周期来压步距。由于首采工作面老项断裂对相邻工作面老项岩层的损伤，使得相邻工作面老顶来压步距受到初采工作面老顶来压的控制。当采区走向长度确定之后，可以通过改变首采工作面的长度来控制工作面终采线的位置。实现采区上山煤柱尺寸最小化。     

工作面预板初次断裂的有限元模拟

本文是在塑造更切实际的空间计算模型的基础上,利用三维含节理弹性静力程序兼人为处理破坏单元,对顶板中的应力分布及其变化进行了模拟计算,通过对计算结果的分析,打破了以前用某一个静态的模型所分析的初始断裂位置和由此导出的初次断裂步距及初次断裂引起的矿山压力显现。本文认为:顶板的初始断裂是经过一系列复杂的应力变化产生的。本文虽未给出定量的结论,但在分析计算结果的基础上指出了以前确定顶板初始断裂的不足,并给出顶板初始断裂的一般定性规律,对顶板的破坏规律进行更深入研究必将起到促进作用。     

恒底开采矿压显现规律模拟研究

本文在现场实测的基础上,利用相似材料模拟实验方法,对厚煤层恒底开采和下行分层开采的矿压显现规律进行了对比研宄。研究结果表明:恒底开采第一分层时,由于顶煤易在采空区冒落,冒高较大,因此老顶来压时对采场的影响程度明显减小,这对于厚煤层坚硬顶板条件下的安全生产是十分有利的;恒底开采时,顶板裂隙扩展范围较小(裂隙带高度减小),并能减小顶板出现离层的高度,因此,有利于顶板含水层下(或地表水下)安全生产;恒底开采时,除最后一个分层外,各分层工作面的顶板均为煤体,因此可以减少煤炭含矸率,当煤层顶板较破碎时,其效果更明显     

基于薄板理论的首采工作面基本顶来压步距研究

基本顶破断对工作面来压具有重要影响。为了研究首采工作面的基本顶破断机理,根据顶板发生初次破断和周期性破断时的边界条件,分别建立了四边固支、三边固支一边简支的顶板薄板力学模型。利用伽辽金法对薄板模型进行力学计算,对工作面顶板破断时基本顶岩层的应力分布特征与破断机理进行了分析。通过极限破断准则得出顶板破断位置与来压步距。结果表明:工作面基本顶破断与上覆岩层载荷、工作面长度、推进距离、岩层厚度、泊松比等因素有关,与板的弹性模量无关。现场观测顶板来压步距与理论计算结果较吻合,可为首采工作面来压预报提供依据。     

澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究

为解决澄合矿区5号煤典型中厚(1.5～3.5 m)煤层综采开采中存在的液压支架选型合理性等问题,文中以澄合矿区具有典型中厚煤层的王村煤矿斜井5216综采工作面地质条件为研究背景,通过现场矿压观测手段分析研究了矿压显现特征。研究结果:得出了澄合矿区典型中厚煤层综采工作面直接顶初次垮落步距、老顶初次来压步距、周期来压步距、来压强度以及来压持续距离等矿压显现特点,从而为澄合矿区中厚煤层综采支架选型合理性、安全可靠性以及相似工作面的高效安全开采提供科学依据。     

论直接顶岩层初次来压阶段的控制方法

本文针对直接顶岩层初次来压阶段顶板事故占较大比例的实际状况,提出了合理确定初撑阻力强度、始动阻力强度及最小控顶距等来有效控制直接顶岩层初垮运动、防止事故的方法体系。