浅埋薄基岩煤层快速推进工作面矿压显现规律研究

基于神东矿区1-2#煤层的赋存条件和开采技术条件,采用FLAC3D数值模拟方法,研究浅埋薄基岩回采工作面快速推进过程中的矿压显现规律,为工作面支架阻力确定和岩层控制提供依据。结果表明,随着推进速度的增加,顶板压力呈现减小趋势;推进速度越快,工作面前方应力集中程度越高,峰值应力距工作面距离越小,应力集中影响范围呈减小趋势;推进速度不同时煤层上部的薄基岩和厚松散层破断都直接波及地表,地表下沉量明显高于相同条件下的正常采深煤层工作面;浅埋采场上覆松散层变形移动过程中难以形成承载结构,荷载估算时不能采用传统的普氏压力拱理论。     

薄基岩浅埋煤层工作面顶板来压过程研究

薄基岩浅埋深工作面初次来压经历基岩层下部分层垮落、关键层及其上部岩层破坏垮落、松散载荷层滞后垮落等3个阶段。关键层悬臂梁破断垮落成承压砌块,其垮落及沿架后切落,形成工作面周期来压。松散载荷层垮落时重力功作用于基岩层及顶板,形成短暂剧烈的动载现象。     

大柳塔煤矿薄基岩浅埋煤层工作面矿压规律研究

为了研究薄基岩浅埋煤层矿压规律,防止薄基岩浅埋煤层工作面发生切顶事故,造成溃砂溃水事故,通过对大柳塔煤矿22614工作面现场矿压观测,得出了薄基岩浅埋煤层工作面矿压显现规律,结果表明：工作面上覆基岩厚度大于10 m的区域,工作面顶板来压比较明显,支架动载系数相对比较大,工作面上覆基岩厚度小于10 m的区域,工作面顶板来压不明显,实测工作面支架工作阻力大部分为5 400～7 200 kN,现有支架能满足生产需求。     

厚基岩浅埋煤层开采矿压显现规律研究

以6-2101工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测,对厚基岩浅埋煤层开采矿压显现规律进行研究。结果表明,在煤层埋藏浅及厚松散层等条件下,岩层以后的周期来压表现为工作面前方出现裂隙,形成整体岩柱,岩柱发生回转,后方压实的运动,基本顶呈整体运动,基岩沿煤壁整体切落,随着煤层埋藏深度的增加,中部支架支撑压力变化较大,两端支架支撑压力变化较小,为地压控制和管理提供了现场依据。     

浅埋深薄基岩工作面合理采高的确定

采用FLAC3D三雏数值模拟方法,全面分析了开采2-2煤层不同采高时的工作面超前压力变化规律,从而提出了开采浅埋深、薄基岩三不拉煤矿采区2-2煤层的合理综合机械化开采高度.     

浅埋深薄基岩中厚煤层矿压显现规律

针对浅埋深薄基岩中厚煤层矿压显现规律问题,采用UDEC数值模拟软件和现场实测2种方法对李家壕煤矿3-1煤层的矿压规律显现进行研究。研究表明,工作面初次来压步距20m,周期来压步距10 m;周期来压期间,来压猛烈,历时短,工作面中部相对于两端部来压大,来压早,持续时间长;工作面前方支承压力集中不明显,影响范围较小;工作面发生台阶下沉,顶板破断运动波及地表,工作面上覆岩层中只存在垮落带和裂隙带"两带",不存在弯曲下沉带;顶板岩梁在工作面推进方向上传递载荷的能力大大下降。数值模拟结果和现场实测数据基本吻合。     

浅埋采场矿压及覆岩破断规律

通过对补连塔煤矿２２１１工作面的大型立体相似模拟实验及现场矿压观测，得出了浅埋深（≤１１０ｍ）、薄基岩、厚松散层下开采工作面矿压显现规律，并分析了当基岩厚度与采高之比ｋｍ≥１５时覆岩运动破断规律，对此种条件下煤层开采提供了理论依据。     

薄基岩浅埋深综采工作面矿压规律实测分析

通过对榆家梁煤矿44305综采工作面支架工作阻力的实测分析,得出了薄基岩浅埋深综采工作面矿压显现规律,为实现浅埋深综采工作面安全高效回采提供依据。     

厚松散层薄基岩煤层矿压显现规律

以大柳塔矿首采用矿压实测为基础，对厚松散层薄基岩近水平煤层长壁面顶板的来压机理、形式和上覆基岩垮落规律进行了深入分析，提出了顶板“全厚切落式”来压的概念，同时给出了该条件下的来压预计和支架支护阻力的计算方法及公式。     

浅埋深薄基岩地表水体下重复开采危险性分析

煤层重复采动的覆岩破坏规律较为复杂,尤其是面临浅埋深薄基岩层下地表水体下的安全开采。以某矿实际地质情况为基础,通过构建数值模拟模型及现场实测反演确定出2-3煤层开采时的覆岩力学参数,在此基础上,进行3-1煤层重复开采的数值模拟分析,最终确定了重复采动影响下的覆岩破坏高度,并论证了该区域的重复开采的安全可行性。     

单体液压支柱在薄煤层工作面中的使用

在薄煤层工作面中使用单体液压支柱 ,在支护强度、初撑力、可缩量、安全保障及操作人员安全上 ,都优于其它单体支护材料。     

近距离薄煤层综采覆岩移动及其与支架相互作用关系研究

文章以落陵煤矿近距薄煤层18上开采设计为背景,在总结该井地层特征和开采历史条件的基础上,通过相似模拟实验,对18上煤层开采过程中的矿压显现特征、覆岩移动规律进行了分析,研究了综采支架与围岩相互作用关系以及初期来压和周期来压后工作面附近顶板破断情况;通过FLAC3D数值模拟,讨论了薄煤层开采过程中顶、底板支承压力分布规律,并验证了相似材料模拟实验结果。     

浅埋厚煤层分层开采保护煤柱合理宽度研究

为了确定浅埋厚煤层分层开采保护煤柱的合理宽度以及获知影响煤柱宽度留设的主要因素,采用弹塑性极限平衡理论分析煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层倾角、煤的硬度、巷道断面大小和支护阻力等对保护煤柱合理宽度留设的影响;并利用相似材料模拟试验确定活鸡兔矿井1-2煤层的保护煤柱的最终合理宽度.结果表明煤柱稳定的基本条件是弹性核的宽度应不小于煤柱高度(即采高)的2倍;煤柱宽度的合理留设及采空和巷道侧对煤柱实施有效的支撑作用是保证煤柱及巷道围岩稳定的关键;活鸡兔矿井首采区上分层保护煤柱的宽度为20m,下分层保护煤柱的宽度定为12 m时,能有效控制煤柱的总变形量.     

大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术

根据神东矿区浅埋煤层开采压架机理的已有认识，对大柳塔煤矿22103综采面支架在12000kN工作阻力时发生压架事故的原因进行了分析，并提出了相应的防治对策。结果表明，附近小煤矿对上煤层的越界开采，使得22103工作面回采经历了推出上覆遗留煤柱的开采状况；而在此过程中，煤柱上方三铰式关键块体结构的相对旋转运动会造成2煤层间关键层结构上的载荷过大而失稳，最终引起工作面的压架。据此提出应首先探明上覆煤柱的分布情况，通过减小煤柱上方关键块体的回转空间、降低采高以及提高支护质量等措施进行压架事故的防范。     

薄煤层开采软弱煤岩体巷道变形特征与稳定控制

针对百色矿区薄煤层开采条件下半煤岩巷道大变形及难控制等问题开展了一系列研究工作。首先,在巷道工程资料与数据的基础上,开展了薄煤层回采巷道工程地质特征的分析,发现薄煤层巷道围岩地质构造普遍较为复杂,岩体完整性差;现场监测了回采巷道围岩的变形全过程,分析了掘巷影响阶段、掘巷影响稳定阶段和工作面回采期阶段等时期的围岩工程行为及变形特征。然后,根据所收集的岩样和自制的煤岩组合体试样,分别进行了点载荷强度和不同高度比的煤岩组合体力学强度试验,结果表明,此类岩石力学强度较低,煤体与岩体破坏呈不均匀性。最后,在现有的理论基础上,分析了半煤岩巷道的滑移机制,推导了煤岩体层间滑移与巷道围岩失稳的本构方程,根据锚索的挤压承载和锚杆抗剪作用机理等阐明了软弱半煤岩巷道控制原理和支护要点,提出了以"顶板预应力长锚索+帮高刚度桁架锚索"为主体的"锚、网、索、梁"整体支护技术。支护试验表明:所提出的支护技术对于半煤岩巷道的控制效果较好,围岩变形在可控范围之内。     

浅埋煤层综采工作面地表移动规律研究

为了控制煤层开采对东胜地区脆弱的生态系统的破坏,获得该地区综采工作面地表移动变形规律,采用在综采工作面上方建立地表移动观测站的方法,经过多次观测获得数据并进行处理分析,结果表明:地表刚开始移动就表现出突然性、剧烈性的特点,下沉值急剧增大,并很快达到最大值,迭到充分采动;工作面停采后,地表短时间内达到稳定状态.在开切眼附近煤柱侧50 m、采空区侧100m为集中变形区域,该区域内地表变形值超过建筑物Ⅰ级损坏标准.概率积分法预计参数取值为下沉系数0.71,水平移动系数0.40,左拐点偏移系数0.07,右拐点偏移系数0.37.     

淮北矿区三软合并煤层大采高液压支架设计

介绍淮北矿区三软合并煤层赋存条件开采工艺及液压支架选型,针对矿区煤层赋存特点,提出大采高一次采全高的开采方式,针对三软合并煤层的特性对大采高综采液压支架的支护强度、护帮机构、稳定性以及底板比压等问题进行了改进,在三软合并煤层上实现了大采高开采.     

新阳煤矿近水平薄煤层综采工作面矿压显项规律研究

通过对山西焦煤汾西矿业集团新阳煤矿二叠系山西组3#煤层7321综采工作面矿山压力的连续观测,研究在薄煤层运用窄轻型支架和综合机械化开采技术条件下的矿山压力特征,分析了顶板的运移、损伤、破坏规律及在上覆煤层采动影响下的矿压显现规律,为确定此类煤层的综合机械化开采工艺参数提供了可靠依据.     

掩护支架工作面问题分析和故障处理

着重对掩护支架工作面在生产过程中的一些关键技术和经常出现的问题与故障的原因进行了全面的分析研究，特别是对开采煤层的倾角、关键技术如一通三防管理、故障原因与处理等方面进行了阐述，并提出了有针对性的处理措施和注意事项。     

大采高浅埋煤层综采面矿压规律研究

 为了掌握泰山隆安公司大采高浅埋煤层综采面矿压显现规律，应用现场实测、理论计算等研究方法对泰山隆安公司8101工作面进行了矿压显现规律分析。研究结果表明：该工作面初次来压步距54～59m，平均55.5m；周期来压步距12.6～15.8m，平均14.16m；基本顶属Ⅳ级a类的来压非常强烈型；工作面支架的末阻力随初撑力呈线性增长；沿工作面方向压力具有中部较大、上部和下部较小的特点。