缓倾斜煤层构造顶(底)板石门揭煤过程中岩石薄板压曲破坏临界值分析

为了解决缓倾斜煤层揭煤耗时长,穿过石门和煤门距离长,过煤门时易发生突出的问题,推出了一种新工艺——构造顶(底)板石门揭煤。该工艺关键难题是,构造顶(底)板石门一般为岩石薄板,它容易发生压曲导致突出发生。为此,基于弹性理论建立了薄板力学模型,应用能量法推导出岩石薄板发生压曲破坏的临界载荷和板厚,并分析影响因素。结果表明,适当增大底板岩石的厚度,减小岩石的宽度能够有效提高临界载荷,保证安全揭煤。     

高瓦斯缓倾斜突出煤层构造顶(底)板石门揭煤技术研究

基于缓倾斜突出煤层的传统石门揭煤技术中存在的穿越石门、煤门距离长、突出危险性大等问题,深入探讨了构造石门顶(底)板法石门揭煤技术。结合薛湖煤矿二2突出煤层2108风巷揭煤具体情况,应用构造顶板石门揭煤工艺,详细讨论了施工过程中应注意的关键环节。实践证明,构造顶(底)板法能够有效安全地揭穿高瓦斯缓倾斜突出煤层。     

钻孔预警在石门揭煤突出危险性预测的应用

石门揭煤是指石门自底(顶)板岩柱穿过煤层进入顶(底)板全部作业过程。石门揭煤最容易发生煤与瓦斯突出,而且突出强度较大,因此石门掘进必须执行‘先探后掘’措施,探明前方构造及煤层层位、厚度、瓦斯情况。利用前探钻孔施工时的情况,判定煤层是否有突出危险性是一种新的突出危险预测的方法。     

长距离递进掩护式石门揭煤技术

基于FLAC数值模拟软件对石门揭煤过程中距离煤层不同位置处工作面前面的应力分析结果,确定出掘进工作面前方应力集中范围,由此确定出距离煤层不同位置时应采取的防突措施,以海孜煤矿Ⅲ1采区石门揭煤为背景,对长距离石门揭煤技术进行了研究。     

石门揭煤过煤门段施工技术方案探讨与实践

通过何庄煤矿运输石门揭煤过煤门段巷道加固实践,详述了基建矿井运输石门揭穿突出煤层段时采用的方案选择、施工方法及控制技术,为同类煤矿石门揭煤过煤门段巷道支护选择提供了技术借鉴。     

石门揭煤综合消突技术研究及应用

随着矿井开采深度的不断加深,煤层瓦斯压力及含量不断提高,预防石门揭煤突出尤为重要.结合八矿煤层赋存规律,通过采取石门揭煤交叉抽放钻孔防突技术措施,配合石门小断面震动爆破,采用金属骨架一注马丽散组合加固煤层顶板控制技术,鹤煤公司八矿首次实现了全断面一次揭开突出煤层.该项技术的成功应用,保证了石门揭煤的安全,缩短了揭煤工期,确保了矿井的采掘接替.采用石门揭煤综合消突技术,在揭煤过程中,抽放和揭煤可以平行作业,能够有效地消除石门的突出危险性.     

工作面过空巷围岩失稳机理研究

为探求工作面过空巷过程中围岩活动规律,利用突变理论从势能积聚的角度分析了工作面与前方空巷之间煤柱的失稳机理,并运用弹性薄板理论对煤柱失稳后基本顶的受力状态及破断位置进行了研究。结果表明:随着回采进行,当工作面与空巷间距等于临界危险距离时,煤柱的塑性破裂区面积与煤柱总面积间满足定量关系而发生能量控制型突变失稳;存在一个临界交角,只有当工作面与空巷夹角小于临界交角时煤柱才会发生突变失稳现象;煤柱失稳后,基本顶在实体煤空巷侧塑性破裂区边缘中点处受最大拉应力,其破断情况可分为3种,其中沿实体煤空巷侧塑性破裂区边缘提前破断会导致工作面剧烈来压、对生产造成严重影响。采用数值模拟方法分析了回采过程中煤柱和基本顶塑性区范围,模拟结果有力验证了理论分析结果。     

超前木锚杆在留顶煤掘进中的应用

一、问题的引出 为适应中厚煤层开天窗支架回采的需要,采面的机、风巷需留顶煤,沿底掘进;石门揭煤时,也有一段半煤岩巷,需要留顶煤;另外煤层中的开掘工程,有时因各种需要,也必须留顶煤掘进。由于煤的强度低,加之和顶板岩石粘结力较差,很易脱落。不但影响正常生产,而且成为隐患,因而必须采取行之有效、切合实际的临时支护措施,以防止顶煤脱落,保障安全生产。     

缓斜特厚煤层石门揭煤区域综合防突技术

在石门揭穿缓倾斜特厚突出煤层时,穿煤段距离一般长达几十米,抽排钻孔施工时,喷孔、卡钻严重,施工困难,无法一次性穿透煤层全厚,传统上只能采取分段防突措施,揭穿煤层。但分段实施防突措施,危险性大,揭煤时间长。为此,提出了复杂条件下的石门揭煤区域综合防突措施,包括迎头抽排钻孔与水力冲孔综合防突措施、顶板巷钻孔抽放区域防突措施、穿煤段顺层孔排放、金属骨架与煤体固化安全防护措施。通过在青东矿8煤石门揭煤现场试验,安全、快速的揭开了煤层,证明了该方法的有效性。     

快速石门揭煤技术在大众煤矿的应用

石门揭煤容易发生突出事故,其主要原因是岩层的透气性远远低于煤层的透气性,在煤层外部形成了一个"保护盖",导致煤层中保存了大量的高压瓦斯气体,另外石门揭煤作业瞬间大面积的暴漏煤体,导致应力失衡而引发突出。基于上述原因,提出穿层钻孔预抽煤层瓦斯和导硐揭煤法相结合的快速石门揭煤技术,并成功应用于大众矿13031下底板抽放辅助巷揭煤作业,揭煤周期较以前提高了近60 d,有效的缓解了工作面接替紧张的局面。     

基于黏弹性基支薄板模型的顶板力学分析

老顶力学模型采用薄板模型,根据弹性力学中的最小势能原理,求得基于文克勒弹性地基薄板模型的顶板位移函数。将支撑老顶的直接顶与煤层视为黏弹性基础,基础模型为广义开尔文模型,在弹性地基薄板模型分析结果的基础上,根据“弹性-黏弹性”对应原理,通过拉普拉斯变换法得到了基于黏弹性基支四边固支薄板模型的老顶位移、应力的解析解,为分析顶板稳定性及预测老采空区的地表沉降提供一定的理论依据。     

预防冒顶事故

煤矿中发生冒顶事故与井下的瓦斯、煤尘、火、水灾事故所造成的后果相比,具有发生频率高、人员伤亡多、影响时间长等特点。减少和杜绝回采工作面冒顶事故,对于实现井下安全生产有着重要的现实意义。     

错层位接续工作面基本顶的断裂垮落及其分类

 采场上覆岩层顶板的划分具有重要的意义。现有的划分方法基于采高、松散系数的判定,并且此类研究在厚煤层一次回采的应用中已证明存在一定的局限性。错层位巷道布置采全厚采煤法与以往的厚煤层整层回采方法在接续工作面存在本质的不同,理论分析及相似模拟实验表明,在该技术的接续工作面上覆岩层随着回采空间的增加,随采随冒的直接顶厚度显著增加,并且达到首采工作面上覆稳定岩层层位时为一个分界点。拟通过理论分析并总结相似模拟试验现象,立足于直接顶和基本顶的定义及特点,以弹性薄板力学及关键层理论作为研究的基础,对错层位巷道布置采全厚采煤法接续工作面顶板进行科学的分类划分,并且结合影响基本顶破断、垮落的所有因素综合分析,从而在工作面长度等因素与基本顶板来压显现中建立一个科学的判定关系,为实际生产提供一定的理论依据。     

竖井揭穿“三软”煤层固化防突技术

针对豫西"三软"煤层松软、易失稳破坏的情况,依据煤与瓦斯突出"三因素"综合理论,在郑煤集团超化矿31风井揭穿平均厚度12 m的二1煤层中试验应用了金属骨架联合高压水泥浆压注措施,实践结果表明:"三软"厚煤层采用金属骨架配合水泥浆压注固化措施可以有效地预防煤体片帮、冒顶、流煤及瓦斯超限事故发生。     

采空区下综采工作面大断面切眼支护技术

为了研究采空区下方综采工作面切眼支护技术,针对北峪煤矿3-101综采工作面切眼宽6.5 m、顶板距上层煤采空区最小只有0.8 m且被采空区积水浸泡软化等特点,依据工程类比法提出,采用W钢带与长2.5 m的水力膨胀锚杆组合支护采空区下方工作面切眼顶板,锚杆间距750mm,排距500~700 mm,两帮可不进行支护。该技术在现场实施后,切眼顶底板相对移近量最大75 mm,有效地解决了采空区下极近距离综采工作面切眼顶板支护问题。     

综采放顶煤采煤法

介绍了综采放顶煤的适用条件、基本类型、主要参数、工艺,以及提高综采放顶煤开采煤炭采出率的途径和措施。     

刘桥矿区4、6煤层顶板岩体质量分形评价

该文通过对皖北刘桥矿区4、6煤层顶板部分钻孔岩芯裂隙统计,基于岩石质量指标并不能很好反映沿钻孔裂隙间距(结构面密度)的变化、块度的大小以及对小于10cm薄弱带的信息反映不够,该文运用分形理论的方法对刘桥矿区4、6煤层顶板岩体质量进行了定量评价。结果表明,分维值能够较好地反映煤层顶板的岩体质量。     

综放工作面顶煤控制技术研究

通过分析不同强度的顶煤运移规律,研究影响顶煤放出率的自然因素,提出提高顶煤冒放性的技术途径。     

深部煤层及顶板岩层冲击倾向性试验研究

煤、岩层的冲击倾向性是评价冲击危险性的主要特征参数。对赵楼井田3煤的冲击倾向性直接根据其KE,WET和Dt的测试结果进行判别;顶板的冲击倾向性则主要根据顶板分层的UWQ及复合顶板的UWQ进行判定。试验结果表明:井田3煤具有强冲击倾向性,顶板岩层具有弱冲击倾向性。