煤巷断层区顶板破断机制分析及支护对策研究

煤矿开采过程中可能会发生各种事故,顶板事故是其中十分常见的一种,一旦发生事故,不仅会影响煤矿开采造成经济损失,而且可能会产生人员伤亡,危害巨大。在阐述断层区顶板出现事故的主要原因基础上,研究断层区顶板破断机制,最终总结了支护断层区煤巷顶板破断的合理措施,希望对相关工作人员以及煤矿行业发展都能够有所帮助。     

综采工作面过冒顶区顶板加固技术研究

20205综采工作面在推进过程中受到矿压显现以及顶板破碎影响,造成采面顶板岩层冒落,给采面正常生产带来不利影响。为了提高冒顶区处理安全性及处理效率,提出采用罗克休对冒顶区进行充填,在冒顶区周边布置小断面措施巷并向煤体、顶板注入马丽散进行加固,提高顶板、煤体强度及稳定性。现场应用后采面耗时12d通过冒顶区,后续采煤机割煤时未有顶板冒落征兆,现场应用取得显著成果。     

极限跨度法与PLAXIS~(3D)在采空区稳定性分析中的应用

针对某矿山采空区发生局部顶板冒落的问题,首先运用激光自动扫描系统(VS150)对复杂空区进行探测,得到精确的空区顶板暴露面积,最终探测得出采空区最大暴露面积23306 m~2;采用当量暴露面积法求得围岩极限暴露面积为1069 m~2。其次采用Barton(当量尺寸)极限跨度分析法计算顶板允许的最大跨度,计算得出顶板最大无支护跨度为19.5 m,小于探测得到的真实跨度30 m。最后利用三维有限元软件Plaxis3 DTunnel模拟分析原始采空区的应力与位移分布,计算结果表明采空区处于不稳定状态。3种方法均证明采空区处于危险状态,并且提出了充填治理采空区同时兼顾回收水平矿柱的方案。     

煤矿巷道破碎顶板支护问题分析及优化改进研究

为提高巷道陷落柱应力区破碎顶板的稳定性,以晋能控股煤业集团某矿43221巷掘进作业中受陷落柱影响,出现的原顶板支护失效现象严重,巷道顶板出现严重下沉,底板出现严重鼓起的工程概况为例,深入分析了巷道原顶板支护设计存在的不足,并以巷道顶板具体工程概况为基础,进一步改进优化了原支护方案,提出了可采用桁架锚索支护配合二型钢棚的...     

呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性预测

为了准确预测呼和湖凹陷煤层气选区顶板岩性,为评价煤层气有利区做参照。针对选区煤层薄,地层复杂,探井不均的特点,首先采用波形聚类分析进行顶板岩性预测,在此基础上,进行基于叠后地质统计学反演的顶板岩性预测和基于稀疏脉冲波阻抗反演相对阻抗的顶板岩性预测。结果显示,波形聚类分析预测结果可以和反演预测结果相互印证,结合两种方法能够准确的预测选区的顶板岩性。     

国内缓倾斜矿床开采的空区处理

(一)空区处理的重要性 应用全面法、房柱法等空场法开采缓倾斜矿床,一般留有5～20％的矿量支撑空区顶板。若顶板稳固性欠佳,支撑矿柱的强度又不够,或者在回收矿柱后,由于地压将引起顶板岩层突然崩落或逐渐崩落。如果开采深度不大,或者矿体厚度较大,并受地质构造弱面的破坏,则崩落可以扩展至地表。     

复合顶板巷道支护参数优化研究

基于万峰煤矿1209掘进工作面地质条件,采用现场测试与FLAC3D数值模拟相结合的方法,分析复合顶板巷道围岩破坏范围和特征,确定万峰煤矿复合顶板巷道合理支护参数。结果表明：万峰煤矿复合顶板巷道现有的支护参数不能有效的控制巷道围岩的变形,巷道围岩塑形区超过锚杆支护长度。研究结果对复合顶板巷道支护参数优化和设计具有一定指导作用。     

采前顶板预裂在坚硬顶板综采工作面中的应用

煤层顶板为坚硬岩层时,垮落较为困难,若不采取顶板弱化技术则可能在采面采空区内形成大面积的空顶区,给采面生产安全造成影响。在对1320采面顶板岩性、厚度等分析基础上,并结合临近采面生产情况推断,1320采面回采初期面临顶板难以垮落,容易在采空区内大面积悬露。为此,提出在采面切眼内实施顶板采前爆破预裂技术,从而弱化顶板,确保采面直接顶可以随着采面回采及时垮落。现场应用后,采面初采来压步距为28m,采前顶板预裂取得显著效果。     

爆破振动对开挖边坡稳定性的影响研究

针对爆破振动对开挖边坡的稳定性影响展开研究,确立爆破振动监测方案,并实施现场监测,对监测数据进行回归分析,求出边坡的爆破地震波衰减规律;利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立含不同跨度的开挖边坡模型,分析边坡坡面内关键质点的最大振动速度和有效应力,以及开挖区顶板单元质点的峰值振动速度和位移变化规律。研究成果:a.边坡节点垂直方向的振速均比水平方向大,对边坡破坏最严重的是垂直分量;b.开挖区的顶底板振速水平分量对开挖区破坏最严重,随着开挖区跨度和埋深的逐渐变大,边坡节点振速水平和垂直分量均逐渐变小,爆破衰减因素K值和α值逐渐变大,减震效果越来越不明显,边坡坡面的应力变大,在顶板中央出现拉应力集中现象。     

坑采充填接顶率与充填体承载效果关系探讨

针对新桥矿坑采现状,应用有限元图形界面数值模拟和回归分析的方法,探讨了充填接顶率与空区顶板岩层最大Mises应力强度之间的线性关系,进而预测在充填接顶率达到50%以上时,可基本保证顶板稳定.     

宜昌磷矿采空区现状及隐患分析和建议

介绍了宜昌磷矿区数十家矿山开采后留下的采空区形成原因、带来的危害及现状,并对这些采空区存在的安全隐患进行详细了分析,同时提出了采空区的处理建议.     

基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟方法

应用空区探测系统(Cavity Monitoring System,简称CMS),精确地获取地下矿山采空区的三维形态和准确的空间位置,并借助大型三维矿床软件SURPAC建立起了空区的三维形态模型,在此基础上,研究提出了空区稳定性数值模拟建模的SURPAC和FLAC3D耦合方式,形成了基于实测的采空区稳定性数值模拟分析的新方法,有效地提高了采空区稳定性数值模拟结果的准确性和可靠性.该方法已在铜坑矿采空区群稳定性数值模拟研究中成功应用,验证了该技术的有效性和可靠性.     

基于瞬变电磁法探测大信北斗山采空塌陷区

针对瓮福磷矿大信北斗山采空区引起山体坍塌的情况,为更好地进行地质灾害评估和确定重新开采方案,采用瞬变电磁法探测对该区域进行勘探,以查明采空区的空间分布范围和赋存状况,推断出采空区的位置与形状,其结果真实可靠.     

石膏矿采空区稳定性分类的综合评判法研究

为有针对性地治理采空区,有必要对石膏矿山采空区稳定性进行合理地分类,为此提出了采空区稳定性分类的综合评判法.该评判法将采空区的存在时间、采空区的面积、矿柱面积比率、矿柱宽高比、采空区是否有水、当前来压情况及采空区周边情况作为主要分类标志,依据综合得分情况对采空区稳定性进行合理划分.研究成果对石膏矿山采空区稳定性分类提供了重要依据及借鉴,可在石膏矿山生产实践中推广应用.     

监测监控技术在石膏矿采空区的应用

通过对石膏矿山采空区特点的分析,结合目前已有的采空区监测监控方法,对石膏矿山监测监控方法进行了合理的选择。针对石膏矿山采空区稳定程度的不同,对在线自动监测、人工监测的测点布置进行了说明,具体分析了监测监控系统布置方案。此外,还对监测监控系统在石膏矿山的应用提出了合理的建议。     

资源整合矿井过空巷技术研究

资源整合矿井受历史开采原因影响,在工程建设中逐渐暴露出揭露或穿过原有煤矿采空区,给矿井建设带来一定困难。在一期井筒工程建设过程中,会遇到原有小窑旧巷道或采空区,采空区由于开采时间过长,容易造成围岩破碎、瓦斯涌出、采空压积水等危害,为确保建设过程施工安全,现就资源整合矿井建设工程安全顺利穿过空巷、采空区提出对策,对同类型建设矿井有一定参考作用。     

地下矿山固体尾废资源化利用研究

简单分析了矿山固态尾废综合利用现状,提出了利用固态尾废充填空区是其大宗资源化利用的最佳途径,利用尾废充填采空区缓解了因地表尾废堆存占用土地的矛盾,指出了矿山环境治理的发展方向。     

大规模采空区灾害控制技术研究

利用RFPA模拟软件分析房间矿柱在大范围岩层移动和应力集中控制作用的基础上,提出了应用隔离矿柱控制采空区连锁式破坏的设想,并进行了数值模拟;在此基础上以较低强度条带充填体代替隔离矿柱,同样有较好的效果。     

宜昌磷矿采空区处理的实践与思考

介绍并分析了宜昌磷矿开发30多年来采空区处理的典型实例，对今后如何加强该矿区采空区处理工作提出了若干建议。     

点柱式充填采矿方法在缓倾斜中厚矿体中的应用研究

针对瓮福磷矿磨坊矿段缓倾斜中厚矿体开采后所产生较大沉降的问题,提出采用点柱式充填开采的方法,并对其进行数值模拟验证。通过对充填与未充填两种情况的数值模拟结果可以发现,点柱式充填开采方法能有效控制上覆岩层沉降,同时也合理地处理了采空区,保证了生产的安全。