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。     

李家壕近距离同采煤层工作面合理错距研究

结合神华李家壕煤矿的具体地质条件,为了达到矿井设计生产能力,决定对2-2和3-1近距离煤层群进行同时开采,为了减小2层煤同采时工作面超前支承压力的相互叠加影响,使下位3-1煤层处于上位2-2煤层开采后的减压区,保证2层煤同采时的安全生产,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,得出了同采时的工作面合理错距,并在现场实践中取得了良好的应用效果。     

李家壕近距离同采煤层工作面合理错距研究

结合神华李家壕煤矿的具体地质条件,为了达到矿井设计生产能力,决定对2-2和3-1近距离煤层群进行同时开采,为了减小2层煤同采时工作面超前支承压力的相互叠加影响,使下位3-1煤层处于上位2-2煤层开采后的减压区,保证2层煤同采时的安全生产,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,得出了同采时的工作面合理错距,并在现场实践中取得了良好的应用效果。     

急斜特厚煤层综放开采四柱与两柱式支架适应性分析

为研究四柱支撑掩护式放顶煤支架和两柱掩护式放顶煤支架在急倾斜特厚煤层综放工作面的适用性,在宝积山煤矿分别对使用2种支架的工作面矿压进行监测,利用观测数据对急倾斜综放工作面支架的受力特点和稳定性进行分析。分析认为,急倾斜综放工作面受顶板滑移引起的摩擦力、支架重力和顶煤冒落的冲击作用,易发生支架倾倒、下滑现象;四柱支撑掩护式支架后柱顶煤冒空,加剧了支架倾倒、下滑;两柱掩护式支架能相对提高支架工阻,减小导致支架下滑的扭矩,提高支架稳定性和支护效率,解决支架受力不均、倾倒及下滑等问题。     

孤岛仰采工作面煤壁片帮分析与治理

梧桐庄矿182309工作面是孤岛仰采工作面,仰采角度大,矿压显现明显,煤壁极易片帮。针对以上问题,以梧桐庄矿182309工作面为工程背景,采用FLAC3D和UDEC数值模拟软件模拟分析了工作面周围的应力分布情况和煤壁片帮情况。在此基础上,工作面采用了超前预注浆加固技术措施,有效地控制了煤壁片帮现象。     

近水平煤层综放开采导水裂隙带高度研究

为了研究近水平煤层综放开采导水裂隙带的高度,利用材料力学导水裂隙的形成机制进行研究,结合理论计算、离散元数值模拟软件UDEC和现场观测三种方法对同忻矿8100工作面导水裂隙分布范围进行计算,结果表明:岩层下沉量的协调性和岩层跨距是裂隙通道形成的决定性因素;分层开采导水裂隙带经验公式不适用于综放开采,而数值模拟是一种有效的计算综放开采导水裂隙带高度的方法。     

厚煤层采动裂隙发育演化规律及分布形态研究

结合弹塑性和断裂力学相关理论分析厚煤层上覆岩层采动裂隙扩展力学原理,根据覆岩内原生裂隙、次生裂隙和贯通裂隙分布情况将采动裂隙瓦斯流动通道沿工作面倾向分为:孤立区、局部网络区和网络区,运用UDEC数值软件模拟不同倾角和工作面长度条件下覆岩采动裂隙分布规律.结果表明:受采动影响,厚煤层工作面采空区覆岩出现"O"形裂隙圈,其随煤层倾角增大且沿煤层倾向向上发育,由水平煤层的等腰梯形演化为急倾斜煤层的不对称钝角梯形,瓦斯积聚于"O"形圈顶部;煤层倾角不变的情况下,"O"形裂隙圈随工作面长度的增加而增高.     

大采高大倾角工作面煤壁片帮机理分析

为研究大倾角大采高工作面煤壁片帮机理，控制煤壁片帮。建立大采高大倾角条件下的煤壁片帮模型，利用压杆失稳理论解释煤壁片帮现象。通过理论计算得出了大采高大倾角工作面煤壁片帮临界力以及片帮最易发生的位置，分析了倾角、采高与片帮临界力和片帮位置的关系。结果表明：煤壁片帮临界力与采高和煤体自身刚度有关，与煤层倾角无关。采高越大，煤壁片帮临界力越小，煤壁抗弯刚度越大，煤壁片帮的临界力越大。煤壁片帮发生的位置受煤壁自身刚度、顶板压力、煤层倾角、采高的影响，但主要由采高决定，煤壁最易片帮位置距离顶板约0.398倍采高处。此外，现场观测了攀枝花煤矿11073大采高大倾角工作面的煤壁片帮现象，现场观测与理论分析结果一致。现场采用提高支架工作阻力等措施，有效地控制了煤壁片帮现象。     

两柱式和四柱式放顶煤支架在急倾斜煤层中适用性研究

为了研究四柱支撑掩护式和两柱掩护式低位放顶煤液压支架在急倾斜煤层中的适用性,基于靖远宝积山煤矿在急倾斜煤层中实际使用的四柱支撑掩护式液压支架和两柱掩护式放顶煤液压支架的支柱工作阻力与实际应用效果观测,分析了四柱支撑掩护式液压支架前后柱受力不均衡的原因和影响支架端面控顶效果因素。分析结果表明:与四柱支撑掩护式相比,两柱掩护式综放液压支架左右立柱受力均衡,初撑力利用效率高,支柱可以提高较大的水平阻力,端面控顶效果好,在急倾斜工作面中适用性更强。     

急倾斜综放工作面坚硬顶煤弱化技术

为了解决在急倾斜综放开采条件下坚硬顶煤顺利放出的问题,新疆兵团农四师伊犁双新焦化厂煤矿1151E综放工作面通过采用动压注水和深孔爆破相结合的方式,成功实现了急倾斜条件下坚硬顶煤的顺利放出,使顶煤回收率大幅度提高,保证了急倾斜综放工作面的高效安全开采,并取得了良好的经济效益。