浅埋厚煤层回撤巷道矿压显现规律研究

实现末采期间工作面开采和回撤的安全性、空间性、可操作性,提高综采工作面回撤速度,是矿井实现安全高效生产的关键.通过对神东煤炭集团万利一矿42202综采工作面末采和回撤期间回撤巷道矿压显现和垛式支架阻力的观测及分析,得到了巷道围岩变形破坏、支架压力分布等矿压显现特征,为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据.     

顾桥矿综采工作面矿压显现规律研究

本文以顾桥矿1111(3)综采工作面作为研究对象,针对其复杂的地质条件,制定合理的矿压观测方案,总结出工作面矿压显现规律及其两巷矿压显现特征,并针对性地制定了相应措施,为矿井高产、高效、安全、低耗实现均衡生产创造了条件。     

基于深度学习的大采高工作面矿压预测分析及模型泛化

综采工作面矿压显现的分析与预测对于复杂地质条件下工作面顶板管理,保证矿井生产安全具有重要意义。采用关系型数据库储存液压支架工作阻力数据以及利用工作面推进过程中矿压显现的时序特性,采用SQL语言,运用长短时记忆网络(Long Short Time Memory,LSTM)深度学习方法,以红庆河矿31101大采高综采工作面矿压规律为研究对象,对工作面支架工作阻力、支架不平衡力、支架安全阀开启情况及初次来压与周期来压等矿压显现规律进行分析;基于建立的数据库,预测了红庆河大采高工作面矿山压力,预测结果表明LSTM方法较BP神经网络预测更具准确性。为进一步讨论本研究采用的LSTM网络模型的泛化能力,在采用布尔台42103大采高工作面、上湾矿12401大采高工作面少量矿压数据的前提下,使用迁移学习方法,对矿压数据进行预测检验,结果表明:LSTM模型具有很好的泛化能力,相比于不使用迁移学习方法,迁移学习可提高模型的泛化能力。最后,探讨了模型在3个大采高工作面矿压预测表现的差别,发现数据量本身对模型预测行为影响较大,增大数据量可弥补原始数据缺失等问题。在预测模型基础上设计了周期来压预警模型,集成形成相应矿压分析与预警系统,经工程验证判定预警系统分析效果良好。     

复杂地质条件下综采工作面矿压显现规律研究

论文以潘东公司18328综采工作面作为研究对象,针对其复杂的地质条件,制定合理的矿压观测方案,总结出工作面矿压显现规律及其两巷矿压显现特征,并针对性地制定了相应的措施,为矿井高产、高效、安全、低耗实现均衡生产创造了条件.     

补连塔煤矿7 m大采高综采工作面过上覆集中煤柱动载矿压控制技术

为解决浅埋近距离综采工作面过上覆集中煤柱矿压显现强烈的问题,以补连塔煤矿22307大采高综采工作面为研究对象,分析其过上覆集中煤柱期间的矿压显现特征及规律,结合地质条件、煤层赋存状况等相似矿井过集中煤柱的经验和科研机构的研究成果,据此提出合理分配推进与检修的时间安排、采用合理的采高、更换效验安全阀、工作面调斜、加强矿压观测等安全技术措施,有效避免22307综采工作面过上覆集中煤柱时因压力显现强烈、压力持续时间长,造成支架压死、工作面冒顶、煤巷片帮、锚杆或锚索飞溅伤人的危害,实现工作面的安全开采。     

400m以上高产高效综采工作面成套设备配套选型与研究

通过分析400 m以上加长综采工作面矿压显现特性,科学合理的选型、配套、配置高产高效综采工作面成套设备,为今后现代化矿井节能减排、扩能改造、实现高产高效生产提供理论依据和借鉴。     

大采高综采工作面不同条件下的矿压显现规律

为解决下层煤综采工作面过上层煤集中煤柱时压架的问题、过薄基岩富水区溃水溃沙问题和初末阶段采矿压异常问题,以神东哈拉沟煤矿22208综采工作面为研究对象,分析其在不同地质条件下矿山压力规律、支架工作阻力、动载矿压显现特征,据此分析5 m采高综采工作面矿压显现的规律,为设备配套选型,工作面布置长度,特殊条件下采取的防范措施提供一定参考。据此提出了高压水预裂、疏放水、调整周期来压、合理控制煤机牵引速度、工作面推进速度和采高等技术措施,预防了综采工作面压架事故,保证矿井安全生产。     

综采工作面过上覆集中煤柱时压架事故分析与预防

为解决近距离煤层群下层煤综采工作面过上层煤集中煤柱时压架的问题,以神东哈拉沟煤矿22207综采工作面为研究对象,分析其过上层煤采空区集中煤柱期间的动载矿压显现特征,提出了采取工作面调斜、调整周期来压、控制煤机牵引速度和工作面推进速度、控制采高等措施,预防了综采工作面压架事故,保证了矿井安全生产。     

薄煤层综采在宝鸡北马坊煤业公司的应用

宝鸡北马坊煤业公司在充分分析矿井地质资料的基础上,进行薄煤层综采设备配套选型.通过矿压实测,分析了薄煤层综采工作面的矿压显现规律.通过薄煤层综采的实践,延长了矿井服务年限,提高了安全程度,实现了安全高效生产的目标.     

综采工作面回撤通道围岩运动及其矿压显现规律研究

对于煤层顶底板比较松软的特殊开采条件,当综采工作面回采接近主回撤通道的过程中,超前压力对通道顶板的影响加强,致使顶板受力逐渐增大,极易发生冒顶事故,严重影响设备回撤速度和矿井工作面的正常接替.通过在昌汉沟煤矿15104综采工作面收尾阶段和设备回撤过程中对回撤通道进行系统而全面的现场矿压监测,得到巷道顶板岩层运动、支架压力分布和矿压显现特征等数据,为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据.     

综采工作面液压支架管路的选择

通过对煤矿综采工作面采煤生产的计算,分析了采煤工作面对液压支架液压系统管路的要求,并根据流体力学的原理计算出乳化液在不同管径下的压力损失,提出了管路选择的依据和方法。     

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。     

采空区下近距离煤层巷道围岩稳定性分析及控制

针对近距离煤层工况条件下,下部特厚综放工作面开采时存在覆岩应力变化大、矿压显现明显、工作面支护难度加大,煤壁片帮、顶板漏冒事故多等问题,以王庄煤矿开采的2号和3-5号煤层工作面为工程背景,通过理论分析、采用UDEC离散元软件和FLAC 3D软件建模分析及现场应用实践等方法,对近距离特厚煤层开采条件下工作面采空区覆岩运动及顶板应力变化规律进行了研究分析。结果表明,上部2号已开采煤层覆岩关键层岩体发生断裂对下部3-5号煤层工作面来压强度影响巨大,容易引发工作面采空区顶板大面积来压。据此提出优化30501工作面巷道布置,将原回风巷向内侧偏移25.4 m,工作面倾斜长由原来的180 m缩短为154.6 m,从而减小上部煤层工作面留设的区段煤柱应力影响范围,同时通过优化工作面开采工艺、合理确定工作面三机设备选型和端头及超前支护方案。现场应用结果表明,工作面在掘进和回采过程中矿压显现程度及次数明显降低和减少,未发生过顶板、瓦斯等大型事故,实现了安全高效回采。     

沿空掘巷工作面矿压显现规律研究

为了研究沿空掘巷工作面矿压显现规律,分析了2105轨道巷支护设计技术参数,然后设置了3个测站进行围岩表面位移,顶板锚固区内、外离层值,锚杆（索）受力,研究了沿空掘巷工作面矿压显现规律。研究结果表明,沿空留巷后,围岩变形量小,围岩控制效果较好。研究为其他相似开采条件的沿空掘巷综放工作面提供了依据。     

地空瞬变电磁三维正演模拟及应用研究

煤矿井下工作面形成后，需要经过电磁法探测工作面顶底板及四邻的富含水情况，以保证回采工作安全进行，地空瞬变电磁三维正演研究可以提高探测的精度和效率。研究了地空瞬变电磁三维正演模拟的方法原理及相关理论，分析了关断时段和关断后的电磁响应特征，建立了半空间不含异常体、含有高阻异常体和含有低阻异常体的三维模型，对模型进行积分方程法和FDTD模拟，验证了积分方程法效率高、针对简单模型效果好，而FDTD更适用于复杂地质情况的高精度探测。模拟结果显示，关断时段的电磁响应对高阻异常体反应更明显，关断后的电磁响应对低阻异常体反应更明显。实际应用表明，全波形时域地空瞬变电磁响应三维有限差分数值模拟适用性强，对低阻异常体反应灵敏，探测精度和分辨率高，可为煤矿安全生产提供准确的地质资料，推广应用价值高。     

浅埋深薄煤层综采面回采巷道支护技术研究

浅埋深开采过程中由于顶板垮落容易影响地表,工作面覆岩破断角较大,变形速率快,来压较为明显,薄煤层综合机械化开采时由于受地质条件影响,矿压规律较为复杂。山西某矿主采平均0.93 m的3号薄煤层,煤层埋深较浅,采用综合机械化采煤工艺,工作面矿压规律复杂,回采巷道支护困难。针对该复合问题,利用理论分析、数值模拟手段,合理确定支护参数为顶锚杆直径20 mm,长度2.8 m,间距和排距均为0.7 m,帮锚杆直径为20 mm,长度为2.3 m,间距和排距也为0.7 m;锚索长度为8.8 m,间距1.2 m,排距1.4 m。现场应用表明,其支护效果良好。     

大柳塔煤矿薄基岩综采面矿压规律研究

通过现场矿压实测的方法,研究了神华集团大柳塔煤矿22614综采工作面在薄基岩厚煤层开采条件下的矿压规律。在表土为松散砂土情况下,把工作面上部基岩厚度起伏变化以及支架的受力特点结合起来综合分析研究,为实现浅埋深综采工作面安全高效回采提供依据。     

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.     

浅埋房式采空区集中煤柱下综采动载控制研究

石圪台煤矿31201综采工作面过上方房式采空区集中煤柱后,上煤层顶板运动造成下煤层综采面大量支架压死。通过建立过煤柱阶段覆岩结构模型,推导出工作面在出煤柱时的结构必然失稳是动载力源,辅以数值模拟揭示了动载矿压大于支架工作阻力的压架机理,由此提出预先爆破煤柱、释放岩层能量的治理方案。同步进行地面钻孔位移监测、从地面和井下钻孔布置传感器进行微震监测,掌握矿压显现特征,预警了动压危险。地表钻孔窥视说明了过煤柱动载显然要大于进入煤柱期间的动载,多点位移观测和微震观测说明预警爆破措施可有效防治动载矿压。     

CT层析成像技术在工作面复杂构造探测中的应用

由于综合机械化采煤技术不断提高及开采深度的增加，工作面内部地质异常构造制约着矿井高产高效、安全生产。因此需提前对内部地质异常构造进行精细探查、预测预报，为工作面安全回采提供指导。CT层析成像技术分辨率高且探测精度高，能够探查清楚工作面内部复杂构造的分布情况。采用CT层析成像技术对燕子山矿8208工作面进行探查分析，并进行回采验证。结果表明，CT层析成像技术对探查工作面异常构造效果较好，为工作面安全回采提供了重要保障。