马兰矿18506大采高工作面过断层破碎带围岩控制技术研究

为研究大采高综采工作面过断层方案及围岩控制技术效果,以马兰矿18506工作面为工程背景,通过数值模拟结合现场矿压监测的方式,确定出大采高工作面低采高,低推进速度,液压支架高工作阻力并结合断层处煤壁注浆的综合过断层措施。结果表明:采用正确的顶板及煤壁控制措施,能够为工作面的安全回采提供保障。     

义城煤业3402复采面过空巷充填技术应用

为保障3402复采工作面顺利通过空巷区域,确定工作面空巷区域采用充填开采技术,充填材料采用高水材料,通过数值模拟确定充填材料的水灰比为0.6∶1,充填体的强度为1 MPa,结合3402复采工作面特征进行充填开采方案的设计,并在工作面推进过充填区域时进行支架阻力监测与现场观测。结果表明:采用充填开采技术后,通过空巷区域时支架工作阻力无超限现象,煤壁无大范围片帮现象,充填开采效果显著。     

浅谈复采工作面充填过空巷回采技术

针对复采工作面充填空巷回采可行性问题,以石窟煤业为研究对象,采用理论分析和FLAC 3D数值模拟,对基本顶超前断裂进行研究。结果表明,充填空巷能够有效抑制基本顶超前断裂的发生,改善复采工作面围岩应力情况。对液压支架的受力分析表明,充填空巷后,现场支架能够满足复采工作面的需要,验证了复采工作面充填过空巷回采的可行性。     

综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制

通过分析综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制的技术难点,提出在过空巷合理的时空节点上实施停采等压、强力锚杆索支护、注浆固结修复和支架支撑力保障的综合控制技术,并阐述了相应的控制机理。建立了综放工作面过空巷时基本顶破断的结构模型,分析得出过空巷时长关键块条件下的支架临界工作阻力;采用数值模拟方法分析综放工作面过空巷时采动影响下围岩应力分布、变形与破坏特征,确定综合控制技术实施的时空节点与相关参数,进而结合现场地质生产条件与矿压规律确定相应技术方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用综合控制技术后,未发生大范围冒顶、支架压架等恶性支架－围岩事故,解决了9102综放工作面过空巷的相关技术难题。     

复采综放面顶板破断规律及围岩控制探讨

针对复采工作面回采过程中存在的空间应力复杂、围岩控制难度大等问题,以坤达煤业3101复采放顶煤工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对复采采场覆岩结构、顶板破断规律和围岩应力分布特征进行了研究,提出了提高综放支架初撑力和小循环短进尺快放煤勤移架的生产工艺等措施,为复采综放面安全顺利回采提供指导。     

浅埋深过空巷群工作面支架额定工作阻力确定

为确定浅埋深过空巷群工作面支架额定工作阻力,以山西某整合矿3101复采工作面为研究背景,通过工程地质资料调查、理论分析、数值模拟等方法对浅埋深过空巷群工作面的矿压显现规律以及液压支架额定工作阻力进行了研究。研究结果表明:当工作面揭露空巷时会使悬顶宽度突然增加,来压步距会大于实体煤回采的来压步距,矿压显现强烈;数值模拟与理论计算得到的液压支架工作阻力差距较小,两种计算方法都可以用于确定浅埋深过空巷群工作面支架额定工作阻力。     

万杰煤业复采工作面矿压显现分析及采面支护强度确定研究

为了掌握万杰煤业2号煤复采工作面回采期间矿压显现规律,并为复采工作面液压支架选择提供一定指导,采用相似模拟、理论分析以及数值模拟技术对复采工作面矿压显现情况进行分析。结果表明:2号煤层复采工作面来压主控岩层为煤层上覆8.05 m厚的泥岩;采用理论分析计算得到煤层复采工作面初次来压步距在29.95～36.69 m、周期来压步距在14.98 m;数值模拟表明控顶距为4.0 m、支架宽度为1.5 m时,液压支架初撑力1 221 k N/架、工作阻力为2 700 k N/架可满足采面生产需要。     

西沟煤业3519工作面煤壁稳定性分析及控制技术

为保障西沟煤业有限公司3519工作面回采期间煤壁的稳定,根据工作面煤壁片帮实际情况,分析煤壁片帮的形态和特征,采用理论分析与数值模拟方式进行煤壁稳定性影响因素的分析,结合工作面特征,确定通过提升工作面推进速度、改善支架的工况和减小循环进尺来控制煤壁片帮。现场应用结果表明,煤壁稳定性控制技术实施后,工作面回采期间,煤壁片帮频率大幅降低,基本无煤壁片帮现象出现,保障了煤壁的稳定。     

10-102综采工作面过空巷控制技术研究

为研究10-102工作面过空巷的方案及围岩控制技术效果,通过数值模拟并结合现场液压支架工作阻力监测的方式,提出高水材料空巷充填技术。结果表明:高水材料空巷充填技术现场应用效果较好,工作面通过空巷时,工作面液压支架的平均阻力仅增加3.6%,能够保证回采工作面安全的通过空巷。     

基于“顶板-煤壁-支架”综合评价的大采高支架工作阻力研究

针对6.0 m特大采高综采工作面支架适应性评价与工作阻力确定难题,基于大采高采场覆岩"悬臂梁-层间岩层-砌体梁"结构模型,对6.0 m特大采高综采工作面支架合理工作阻力进行了确定,通过数值模拟和大比例尺采场相似模拟实验对支架与围岩控制适应性进行了验证和评价。研究结果表明,大采高综采支架工作阻力的确定要以满足顶板、煤壁等采场围岩控制为前提,并需确保支架良好的位态。支架工作阻力不仅要能支撑垮落带关键层"悬臂梁"破断长度内的岩层载荷,还要能给断裂带下位岩层"砌体梁"结构以平衡力。模拟结果表明,当工作阻力低于10 000 k N时,支架处于满负荷运转状态,活柱下缩量较大,顶板及煤壁变形显著;当工作阻力高于11 000 k N时,采场围岩及支架工况显著改善,据此确定支架合理工作阻力为12 000 k N。生产实践表明,试验工作面支架循环末阻力8 340~10 247 k N,安全阀开启率低于5%,煤壁完整性较好,支架工作阻力满足顶板支护及安全生产要求。     

大采高综放工作面大角度仰采技术研究

基于10303大采高综放工作面回采受到仰采和旋转开采影响的实际,通过理论分析和数值模拟分析,研究了工作面围岩运动特征及支架稳定性,提出了系统的煤壁片帮控制技术。通过现场实践表明,应用效果良好。     

林西矿1793工作面区段合理煤柱宽度与围岩控制技术研究

为保障林西矿1793工作面回采巷道围岩的稳定,根据工作面赋存特征,采用UDEC数值模拟软件对不同区段煤柱宽度进行了模拟分析,确定了区段煤柱的合理宽度为9 m,结合邻近工作面开采经验和模拟结果,对回采巷道支护方案进行了设计。现场试验结果表明,工作面回采期间,巷道顶底板及两帮最大移近量分别为169 mm和202 mm,保障了巷道围岩的稳定。     

辛置矿2-216工作面煤壁稳定性与支架参数关系模拟分析

为解决辛置矿2-216工作面易片帮的问题,采用数值模拟软件,对液压支架部分参数与煤壁稳定性的关系进行了分析,进而确定出煤壁稳定性控制技术为:合理设置支架初撑力及工作阻力+增大支架护帮板水平推力+提升工作面的回采速度。应用结果表明:采用上述控制技术后,煤壁出现片帮的概率大大降低,最大片帮深度也大为缩小,保障了煤壁的稳定。     

胡家河煤矿402102工作面过断层破碎带围岩控制实践

为有效保障胡家河煤矿402102工作面顺利推进通过F7断层破碎带区域,根据F7断层破碎的具体地质条件,结合断层破碎带难控机理的具体分析,确定了断层破碎带区域主要的围岩控制技术为“降低采高+超前注浆加固”的方式。分析断层破碎带的难控机理及工作面的具体地质条件,对断层破碎带区域的围岩控制技术的各项参数进行具体设计,并通过矿压监测验证分析围岩控制技术的效果。结果表明断层破碎带区域围岩控制技术实施后,大部分工作面液压支架的受力较为正常,工作面两端头的支架受力大于工作面中部支架的受力,支架的工作阻力基本在7853~11780 kN的范围内,工作阻力达到额定工作阻力的52%~79%,基本无煤壁片帮现象出现,保证了工作面顺利通过断层区域。     

木瓜煤矿10-102工作面切顶护巷技术应用研究

为解决木瓜煤矿采煤工作面停采后相应区段的回风大巷变形严重的问题,通过数值模拟、理论分析等方法,确定10-102工作面合理的停采线煤柱留设宽度为70 m,采用水力压裂切顶卸压技术能够有效的减小工作面回采对大巷围岩的扰动,依据10-102工作面具体的开采技术条件设计水力压裂钻孔的参数,现场应用过程中进行工作面液压支架工作阻力和回风大巷围岩位移观测,工作面两侧的回采巷道内布置水力压裂钻孔切顶效果良好,工作面停采后,回风大巷围岩变形量有效的控制在合理的范围内,取得了很好的应用效果。     

6m大采高综采面支架合理支护强度确定

为了确定玉溪矿6m大采高工作面支架的合理支护强度,基于矿井实际地质条件,通过采用经验估算法、基于顶板分类的支护强度计算方法及建立在"支架-围岩"相互作用关系之上的数值模拟分析方法,对工作面支架合理支护强度进行计算,最终确定支架支护强度为1.17MPa,能够完全满足现场需要。研究结果对于大采高支架合理工作阻力的确定具有重要的参考价值。     

近距离采空区下大倾角“三软”厚煤层综采片帮机理与控制

针对大倾角"三软"厚煤层大采高综采工作面煤壁片帮控制难的特点,根据潘北矿12124工作面地质及回采初期矿压显现特征,采用实验分析、理论计算、FLAC3D数值模拟试验等综合方法,系统分析了12125工作面开采后及12124工作面回采期间采动应力演化特征。基于煤壁片帮破坏形式及塑性区范围计算分析,指出煤体性质、多次采动应力叠加、支架性能是影响煤壁片帮的主要因素,揭示了近距离采空区下大采高综采工作面煤壁片帮机理。提出并实施了提高液压支架工作阻力、煤壁注水、铺双层网等煤壁片帮控制的技术措施,取得了良好效果,保障了工作面安全高效生产,为类似条件工作面设计、煤壁片帮控制及支架设计提供了参考。     

松软顶板大采高工作面矿压显现规律及支架适应性研究

松软顶板大采高工作面因其采高加大煤壁易片帮,松软顶板更会增大冒顶几率,若支护不当,将会严重影响工作面的安全回采,针对此问题,通过实验室岩石力学实验,初步确定各岩层岩石力学参数,明确顶板类型;通过FLAC3D数值模拟,得到了松软顶板大采高工作面回采过程中超前支承压力分布特征;在获得以上研究结果的基础上,结合矿压理论建立顶板控制力学模型,分析松软顶板下支架工作阻力;最后对工作面支架的适应性进行监测,实测来压期间支架平均工作阻力与计算结果基本吻合,实践表明研究结果可以在类似条件下推广应用。     

残煤复采工作面过空巷液压支架选型研究

以圣华煤矿1301工作面为研究背景,对复采工作面过空巷时所选液压支架进行参数设计。采用实测统计法与数值模拟法确定液压支架工作阻力,使工作阻力参数值更具合理性,为工作面生产提供安全保障。通过矿压实地监测工作面周期来压步距,理论计算合理选择支架高度和初撑力,并最终分析确定工作面液压支架架型。     

河畔煤矿工作面矿压规律与巷道稳定性研究

针对河畔煤矿2001工作面高瓦斯突出,以2001回采巷道作为研究对象,建立FLAC3D围岩移动—变形数值模型,通过模拟回采面上覆岩层移动—变形过程,阐述回采工作面围岩随采动影响下的变形、移动、破坏特征。模型数值计算研究分析得出,控制回采工作面煤壁和上覆岩层的移动—变形的有效措施是提高工作面被动支护支架的刚度与强度,合理减小煤壁及覆岩自身承压应力,数值分析确定工作面被动支护强度1.2 MPa为最佳支护强度参数。