综采面末采期间矿压显现规律分析

对神东寸草塔煤矿22107工作面末采期间进行现场数据监测采集,并建立数值模型;通过收集的支架工作阻力、主回撤巷道断面尺寸等数据,分析了工作面末采贯通期间回撤通道的变化;结合数值模拟软件分析工作面超前支承压力分布范围和应力集中程度;总结工作面末采贯通经验,探索矿压显现规律,工作面周期来压强度,分析贯通期间主回撤通道的巷道断面变化情况,为综采工作面末采顺利贯通、设备顺利回撤提供指导建议。     

12103综采工作面回撤通道围岩控制研究

针对综采工作面末采阶段回撤通道矿压显现剧烈的问题，采用了数值模拟和现场观测的方法，研究了德泉煤矿12103综采工作面回撤通道围岩应力演化规律特征，数值模拟结果表明:当工作面距离回撤通道20 m时，回撤通道两帮应力呈现非对称应力现象，随着工作面和回撤通道距离越来越近，应力峰值不断增加。现场观测结果表明，12103回撤通道顶底变形量为279 mm，两帮变形量最为158 mm，保障了工作面回撤期间的安全，现场应用良好。     

15101工作面回撤通道支护优化研究

通过矿压观测与分析,研究了工作面收尾期间的上覆岩层运动规律,分析了工作面超前支承压力对回撤巷道稳定性的影响,利用计算机数值软件FLAC3D对工作面支护情况进行有效地计算、模拟,验证了回撤通道支护优化设计方案的合理性。     

综采工作面回撤通道变形破坏机理研究

以神南矿区红柳林煤矿15205工作面回撤为例,在工作面回撤期间对回撤通道的矿压数据进行现场监测,并结合数值模拟和理论分析,得出回撤通道的变形破坏机理,总结出回撤通道变形破坏的主要原因为工作面采动和周期来压。     

超长大采高综采工作面末采回撤调压关键技术研究

针对超长大采高综采工作面末采阶段的矿压调控问题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,通过研究小保当煤矿112201工作面末采贯通阶段的围岩应力分布规律以及矿压显现特征,确定相应的矿压调节技术方案,有效调控末采阶段工作面的周期来压步距,维护了顶板岩层稳定性,实现了工作面柔性塑料网(宽15m×长360m)的顺利铺设。研究表明：工作面末采期间回撤通道的围岩应力将由回采帮向煤柱帮转移,加强回撤通道围岩支护强度,可保证回撤通道稳定性|通过调整工作面回采速度,改变周期来压位置和减小来压持续长度,可实现工作面的顺利挂网与贯通,对类似工作面设备的顺利回撤具有借鉴意义。     

回撤通道末采围岩稳定性分析与控制技术研究

针对工作面末采期间回撤通道矿压显现剧烈的问题,通过现场监测、数值模拟,研究了塔拉壕煤矿３１０１工作面回撤通道区域应力演化规律及围岩塑性破坏特征,结果表明:(１)在末采期间,工作面超前回撤通道２０ m 范围内影响剧烈,围岩失稳严重;(２)在工作面距主回撤通道２０m 到贯通期间,主回撤通道区域应力分布从“非对称双峰值”状态逐步加强,最终演化为“对称单峰”状态,辅回撤通道区域应力场数值增加,状态基本不变;(３)末采期间,主回撤通道围岩塑性区逐步扩展,辅回撤通道围岩塑性区变化不明显.因此,基于顶帮协同控制的原则,提出预防性的主回撤通道补强支护方案,并配合 末 采 期 间 围 岩 稳 定 性 控 制 措 施,现 场 应 用 效 果良好.     

大采高工作面收尾回撤通道注浆加固研究

本文以斜沟煤矿大采高工作面预掘回撤通道收尾回撤工程实况为背景,采用理论分析、现场十字布点法矿压实测、数值模拟等手段,深入分析工作面收尾回撤期间,对预掘回撤通道采用预先注浆加固支护方案后,回撤通道围岩变形、破坏变化规律,为预掘回撤通道支护设计、注浆加固支护等技术方案提供科学的数据依据。现场实际应用与矿压观测表明:注浆加固支护方案保证了巷道整体完整性,确保了收尾回撤工作顺利实施,为今后相关问题的研究提供了很好借鉴作用。     

回撤通道沿空留巷技术初探

为了最大限度地采出煤炭资源和延长矿井服务年限,将回撤通道沿空留巷应用于一些老矿区。以南屯矿73上27工作面为工程背景,通过工作面顶板破断力学分析和留巷期间围岩应力分布和变形规律数值模拟,对回撤通道沿空留巷技术进行初步研究。研究结果表明,把沿空留巷应用于回撤通道是可行的。最终提出的回撤通道沿空留巷施工工艺对现场实践具有一定的指导意义。     

三软厚煤层工作面回撤通道稳定性控制研究北大核心

针对沙吉海煤矿B10煤层工作面末采期间矿压显现剧烈、回撤期间顶板维护效果欠佳的问题,通过现场实测、数值模拟、理论分析等方法进行了系统研究。通过顶板钻孔窥视掌握了回撤通道顶板结构及裂隙发育情况;建立了回撤空间FLAC^(3D)数值模型,对比分析了预掘单回撤通道和自掘回撤通道2种方案下的围岩应力分布和塑性区演化规律;提出了回撤空间大破裂深度顶板层次控制原理,形成了以中长锚索为主导的回撤空间顶板层次控制方法,基于此进行了B1003W03工作面回撤通道顶板支护方案设计及围岩表面位移监测。结果表明:相较于预掘单回撤通道布置形式,自掘回撤通道形式下回撤空间围岩支承应力分布及塑性破坏范围均得到改善,设计支护方案可对浅部-中部-深部层位顶板进行有效针对性控制,监测数据显示回撤通道变形量较小,支护效果良好。     

软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律研究

为了研究软弱围岩条件下综采工作面回撤过程中顶板运移规律,通过对昌汉沟矿综采15104工作面约80m末采区和回撤通道19d的现场矿山压力监测,详细记录了支架与围岩在工作面回撤前与回撤时的压力分布情况,以及矿山压力显现规律。根据理论分析计算,得出了在软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律,对指导实践提供了理论依据。     

高瓦斯中厚煤层工作面加长与设备适应性研究

基于鹿台山煤矿2203工作面相邻的2202工作面初采期间的矿压监测结果,并结合2203工作面顶板实际地质条件,通过理论计算得出2203工作面合理长度,最终确定2203工作面长度为190 m,并对加长后的工作面所选用的采煤机、刮板输送机等设备的适应性进行分析,研究成果可推广应用于该矿井2号煤层其他工作面的采掘布置当中。     

采动底板裂隙渗流演化规律数值分析

 基于桃园煤矿10煤层的赋存和水文地质条件,采用离散元数值计算,分析了采场底板应力分布、变形和塑性特征,研究了采场底板渗流压力场、流量场分布特征。结果表明：采动影响深度为45m,塑性区深度在工作面底板以下17m,当工作面接近底板奥灰岩含水层,岩体结构较容易破坏失稳,形成渗流通道。现场依据数值计算结果,设计了疏水降压和注浆加固底板控制技术,确保了赋水条件下煤层的安全回采。     

乌兰木伦煤矿综采面过空巷泵送支柱支护技术研究

为了安全顺利通过布置有多条平行于工作面空巷的12404-1综采面，分析了乌兰木伦煤矿12404-1综采面顶板岩性参数，按照顶板岩层自重的1.3倍安全系数计算并选择合理支护强度及支护形式，并采用空巷泵送支柱进行了补强支护。回采实践证明“泵送支柱+锚索”联合支护能够完全满足回采期间空巷顶板的稳定性，实现了综采面快速、高效通过多条近距离平行于工作面空巷。     

双煤层不规则煤柱应力—能量演化规律及防冲技术研究

煤矿开采遗留煤柱区域往往是高应力和能量聚集区,多煤层开采条件下,当上部遗留煤柱与工作面煤柱重叠时,多重应力作用下煤柱区应力分布及能量演化更为复杂,工作面回采过程中易发生动力现象。以某矿双煤层开采遗留不规则煤柱区开采为背景,采用数值模拟和工程实践等方法,研究了工作面开采过程中煤柱区的应力分布、能量演化规律,建立了不规则煤柱区冲击危险监测体系,并制定了针对性防冲方案。结果表明:不规则煤柱区应力集中程度受采动影响较高,煤柱内高静载是影响工作面冲击危险性的主要因素;工作面回采临近煤柱时,“双层”煤柱中应变能积聚程度显著高于采空区下单层煤柱;现场微震分析可知,高能事件多分布于煤层中,煤柱为能量积聚释放的主体;钻屑法与应力在线监测结果表明煤柱区域为高应力集中区。根据数值模拟及现场监测结果,提出了煤体大直径卸压方案,并进行了效果验证。     

新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律研究

浅埋煤层综采工作面的埋深较浅不利于煤层的开采及围岩的稳定性,为探讨新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律,以该矿8118工作面地质和开采条件为背景,通过数值模拟的方法分别对浅埋煤层综采工作面顶板垮落形态、顶板沉降及顶板应力分布进行分析,同时对初次来压和周期来压期间支架工作阻力进行现场监测。研究结果表明：初次来压期间,上下关键层间的岩层产生离层现象,上关键层向下弯曲未断裂;周期来压期间,扰动继续向上传递,上关键层发生大面积的垮塌断裂;周期来压时,支架工作阻力有较大增长,增大约61%。     

强冲击大采高综采工作面超前支护技术

通过对纳林河二号煤矿31102工作面回风巷超前支护段强矿压作用机理及回采过程中微震监测系统、超前应力监测系统、地面沉降观测数据的综合分析,总结了临空巷道回采期间超前支护段巷道变形机理及覆岩运动规律。结合现场矿压规律和微震监测数据分析结果,将超前支护前300 m划分为高、中、低频区和稳定区,针对不同区段采取“四位一体”支护设计。现场实施后巷道变形得到有效控制,实现了安全高效回采,对类似矿井大采高临空巷道超前支护有一定借鉴意义。     

特厚煤层采动底板变形破坏的数值模拟与实测对比

根据兖州某矿工作面煤层顶、底板岩层组合及结构性质特点,建立反映完整底板岩层组合的工程地质模型,通过FLAC3D数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力及塑性区分布特征,得到了采动煤层底板变形破坏的深度。最后,结合现场该面煤层底板随不同深度钻孔内超声成像观测的变化规律,综合对比分析得出该面煤层底板破坏深度约为12 m。     

综采长壁工作面推进速度对优势瓦斯通道的诱导与控制作用

基于采动裂隙椭抛带理论，确定了采动优势瓦斯通道带的上、下边界，构建了采动优势瓦斯通道带的时空形态理论模型。以淮北祁南矿34下采区为原型，开展了上覆岩采动瓦斯通道扩展数值仿真研究，发现优势瓦斯通道在上覆岩的空间位置随推进速度的增加而降低，发育高度、宽度和范围随推进速度的增加而减小等特征。以此为依据，对综采工作面推进速度加快后的高位钻孔参数进行了相应调整，并在祁南矿34下2工作面开展了卸压瓦斯抽采人工导流试验，现场试验结果验证了高位钻孔参数依据推进速度而进行的优化是合理的，从而也验证了本文提出的推进速度对优势瓦斯通道的诱导与控制规律是正确的。     

大采高综放工作面巷道围岩变形特征研究

为了解决回采工作面巷道支护方式与参数布置等问题,以山西某煤矿为研究对象,采用FLAC数值模拟软件和现场测试的综合性方法,研究了大采高综放工作面巷道围岩变形特征,得出了大采高综放采场围岩位移场的变化规律;结合矿井实际情况,采用矿压监测系统在工作面回风巷布置测点进行工业性试验、实时监测观测数据,掌握了巷道围岩位移的变化状态,指导巷道围岩的支护形式与参数等的确定,具有重要的理论意义。