采用常规观测预报顶板来压

我局陈家山矿开展采场顶板来压预测预报试验,四年来已观测14个工作面和63条巷道。其中常规“三量”观测5个面;统计观测9个面。获得观测数据十五万五千多个,预报了12个工作面的老顶来压,共预报56次,准确率达80％以上。经过几年的探索和试验,摸索到可以作为预报顶板来压的主要前兆信息有:采场前方巷道矿压“三     

顶板岩体周期性损伤及其分形研究

利用分形维数和损伤因子描述了工作面顶板周期来压现象，为采场矿压的预测预报提供了新的方法，并分析顶板岩体损伤与分形几何的关系。     

夹河煤矿深部采场矿压显现规律研究与应用

为掌握夹河煤矿深部采场矿压显现规律,在7449工作面回采过程中进行了矿压观测和动态监测,对初次来压和周期来压进行预测预报,制定了适合夹河煤矿深部采场的矿压控制方法,对夹河煤矿深部开采具有指导意义。     

采场支承压力对煤与瓦斯突出的控制作用

本文通过对观场回采工作面煤与瓦斯突出的统计分析,将采场矿压理论引入到煤与瓦斯突出的机理研究之中,得出了采场支承压力对煤与瓦斯突出有控制作用及回采工作面煤与瓦斯突出沿走向的分布同顶板周期来压步距有着内在联系等结论;并提出了根据采场支承压力和顶板来压显现规律,预防回采工作面煤与瓦斯突出的技术措施及预测预报煤与瓦斯突出的理论依据。     

悬移支架放顶煤采场矿压显现规律

本文介绍了悬移支架放顶煤采场围岩运动破坏特点和矿压显现规律，分析了不同围岩条件矿压显现的差异，简要说明了存在厚度较大坚硬老顶且来压步距较大采场进行来压预测预报的必要性。     

悬移支架放顶煤采场矿压显现规律

本文介绍了悬移支架放顶煤采场围岩运动破坏特点和矿压显现规律，分析了不同围岩条件矿压显现的差异，简要说明了存在厚度较大坚硬老顶且来压步距较大采场进行来压预测预报的必要性。     

双大综采工作面矿压显现规律及顶板管理问题探讨

应用“采场顶板控制设计专家系统”进行咨询。结合现场矿压观测，揭示了双大综采工作面矿压显现一般规律，简要阐述了顶板管理的方法与措施。     

深厚表土综放采场顶板运动特征实测与数值分析

应用现场实测和数值模拟方法,对深厚表土综放采场顶板运动特征进行系统研究。结果表明：深厚表土综放采场支架载荷的时间效应显著;随着采场推进,直接顶周期性的形成“岩—矸”结构,低位、高位基本顶先后破断并造成采场来压;沿倾斜方向采场来压顺序符合一般采场顶板断裂特征;采场支架需控岩层范围大,高位基本顶破断、回转迫使低位基本顶破断、回转造成的采场来压强度大;采场超前应力动态监测技术为采场来压预报提供了一种方法。最后,给出了深厚表土综放采场顶板事故防治的建议。     

铜川矿区采场来压预报实践

叙述了铜川局采场来压预报的方法,认为可在掌握一般来压步距的基础上,以采场前方巷道压力变化规律作为主要依据,并综合考虑其他因素进行预报。     

用灰色灾变预测理论进行采煤工作面顶板来压预报

论述了利用灰色预测理论进行采面来压预报的可行性，着重应用灰色灾变预测理论研究回采工作面周期来压预测预报；并编制了相应的微机计算程序，利用该程序分析现场实例证明预报精度较高。     

大采高综采工作面矿压观测及显现特征研究

基于传递岩梁理论、顶板来压经验公式预测张集矿1611(3)工作面顶板来压步距,通过对大采高工作面矿压观测,验证了顶板来压预测的准确性,分析工作面回采过程矿压显现特征及其规律,为指导大采高工作面的安全生产提供科学指导。     

近浅埋煤层开采顶板垮落步距分析

以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"两种力学模型对近浅埋煤层开采基本顶初次来压步距进行了分析和计算,结合基本顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板"力学模型在不同边界条件下初次来压步距。为了解决基本顶初次来压步距过大的问题,根据采场处于不同边界条件下初次来压步距的特点,提出了采用深孔预裂爆破和区段煤柱宽度缩小的方法,使采场处于"两边固支两边简支"的受力状态,以减小初次来压步距,保证初采初放期间工作面顶板安全。     

综放面顶板控制设计专家系统的基础研究

对综放面顶板和顶煤分类及其相互关系进行了研究。探讨了综放面与普通综采面顶板控制设计的差异性,研究了影响顶煤稳定性的因素,提出了顶板与顶煤分类的准则,为综放面顶板控制设计专家系统的研制开发奠定了基础。     

综放工作面厚硬顶板破断特征与支架工作阻力确定

针对综放工作面厚硬顶板初次来压步距难以确定的问题,以东周窑煤矿8301工作面为工程背景,建立厚硬基本顶的固支梁模型,运用能量法求得分布于基本顶中的水平应力,进而得到基本顶初次来压步距解析式,采用数值模拟对顶板破断特征和工作面支架工作阻力进行分析,并对不同推进距离下工作面不同位置支架工作阻力进行了现场监测。研究结果表明:相比一般综放工作面,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和支架工作阻力明显增加,顶板破断后对工作面形成冲击较大,矿压显现剧烈;8301工作面初次来压步距为58 m,周期来压步距为15~20 m,动载系数为1.5~1.8;基于能量法求得支架额定工作阻力为13 000 kN,而来压期间支架工作阻力为11 000 kN,是额定工作面阻力的84.6%,能够满足厚硬顶板条件下煤矿安全高效开采的要求。     

浅埋煤层顶板深孔预爆强制初放研究

神府矿区覆岩属于亚坚硬顶板,由于煤层埋藏浅且基本顶分层厚度大,需避免工作面初采时出现基本顶大面积垮落而引发灾变。在采前相似模拟实验的基础上,探讨了爆破时基本顶的破坏机理。建立了基本顶破坏的力学模型,推导了基本顶初次破断距与爆孔深度关系的计算公式,计算了南梁煤矿不同爆破参数时基本顶的破断距。实验及理论研究所确定的参数在现场取得了良好的应用效果,为预爆强制初放时确定爆破参数提供了可靠的理论依据。     

错层位巷道布置采煤法接续工作面顶板来压步距研究

通过总结分析错层位巷道布置下工作面上覆岩层结构和运动特点,得出错层位巷道布置采煤法接续工作面来压时,其顶板的支撑条件与传统留煤柱采煤方法不同。文章在分析错层位巷道布置采煤法接续工作面来压时顶板支撑条件的基础上,建立力学模型,利用经典弹性力学理论计算顶板断裂步距的方法,分析了其与传统采煤法来压步距的差异。最后,用FLAC3D数值模拟进一步模拟验证了分析结果。     

近浅埋煤层大采高工作面双关键层结构分析

根据实测统计分析,近浅埋煤层大采高工作面支架载荷普遍较大,且随采高增大有增加的趋势,工作面来压存在大小周期,厚度较大的等效直接顶静载是工作面支架的基本载荷。通过物理模拟实验,揭示了大采高工作面直接顶变厚和顶板结构铰接点上移的机理,提出了"等效直接顶"的定义,建立了近浅埋煤层大采高工作面顶板"双关键层"理论。近浅埋煤层大采高工作面顶板主要表现为"双关键层"结构,根据等效直接顶对采空区的充填程度,双关键层顶板结构分为"双砌体梁"和"斜台阶岩梁-砌体梁"两类,常见的是"斜台阶岩梁-砌体梁"双关键层结构。建立了双关键层顶板结构模型,揭示了工作面出现大小周期来压的机理,给出了支架初撑力和工作阻力的计算公式,可为近浅埋煤层大采高工作面顶板控制提供理论依据。     

浅埋薄基岩厚煤层覆岩移动演化规律数值模拟研究

 本文应用RFPA2D岩石破断过程分析系统对神府煤田柠条塔煤矿浅埋薄基岩厚煤层N1201首采工作面开采过程中覆岩移动演化规律进行数值模拟分析。模拟研究了煤层采动后其上覆岩层破断发展过程,揭示了工作面推进过程中采场岩层的破断机理和来压特点以及煤层顶板支承压力的变化规律,并与井下现场实测来压步距进行对比分析,为今后开采神府矿区相似工作面的顶板管理及矿压控制提供了重要的参考价值。     

坚硬顶板深孔预裂爆破参数优化数值模拟研究

深孔预裂爆破是弱化坚硬顶板的一种有效方式,预裂爆破参数的选择对顶板弱化效果有很大影响。以山西某矿22205厚煤层坚硬顶板综放工作面的具体工程地质条件为背景,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体深孔预裂爆破影响区等效连续力学参数估算方法,运用FLAC3D软件建立了坚硬顶板深孔预裂爆破的三维数值计算模型,研究了不同的爆破孔距开切眼距离、爆破孔深度等关键参数对坚硬顶板初次来压的影响规律。在此基础上,合理设计优化了22205综放工作面坚硬顶板的深孔预裂爆破方案与参数,并进行了现场工程实践。现场矿压监测结果表明,采用深孔预裂爆破技术后,坚硬顶板的初次来压步距减小了约20m,显著改善了坚硬顶板来压期间的安全状况,保障了工作面的正常安全生产。     

复采工作面过空巷顶板稳定性

针对复采工作面过平行空巷支架支护阻力计算的问题,通过现场调研和理论分析,建立了过空巷采场基本顶破断的力学模型,提出了影响复采采场基本顶超前断裂的3个因素：复采工作面与空巷间煤柱宽度、复采工作面与周期断裂线距离、空巷宽度。通过对影响因素的力学分析,得到了基本顶超前断裂的力学作用机理：复采工作面与空巷间煤柱随回采失稳,导致顶板失去煤柱支撑,基本顶梁结构的悬臂长度增加,当悬臂长度达到周期来压步距时,悬臂梁在固支端断裂。基于Bieniawski公式,推导得到了复采工作面与空巷间煤柱失稳的临界宽度W*和复采工作面基本顶必然产生超前断裂空巷临界宽度A0。根据过空巷采场基本顶破断力学模型对基本顶来压力学模型中断裂岩块尺寸进行了针对性调整,运用调整断裂岩块尺寸后的基本顶来压力学模型计算得到了适用于复采工作面的过空巷期间支架最小支护强度为10 910.77 kN/架。圣华煤业复采工作面过空巷期间的矿压观测结果表明：工作面过空巷期间,最大工作阻力为9 656 kN/架,支架支护强度计算合理。