低位放顶煤工作面顶板来压和顶煤垮落研究

潞安矿业集团五阳煤矿在西四采区4402工作面进行了首次综采低位放顶煤试验并获得成功，最高月产达20．3万t，工作面回收率平均在85％以上。本文在对现场观测资料总结的基础上，通过与分层回采工作面顶板活动对比，总结了综采低位放顶煤板来压特点，分析了顶煤垮落过程，将顶煤分为承压变形区、裂隙区、压裂区、松散区和放煤区五个区域。     

放顶煤开采顶煤初次垮落动力学分析

运用ANSYS10.0的瞬态分析模块模拟了不同采放比顶煤初次垮落过程的应力状态变化,分析了顶煤初次放顶时煤体弹性能、瓦斯膨胀能等的变化情况.研究表明,在同等条件下,随采放比增加,顶煤初次垮落时发生瓦斯动力灾害的可能性增大.     

低位放顶煤工作面顶煤活动机理及矿压显现

在对五阳煤矿西四采区 44 0 2综采放顶煤工作面矿压观测进行总结的基础上 ,分析了顶煤从开始回采到直接顶初次跨落后正常回采顶煤的变化情况和活动规律 ,将顶煤的运动分为承压变形区、裂隙区、压裂区、松散区和放煤区等五个区域。同时 ,通过与分层回采工作面矿压显现情况的对比 ,总结了综采低位放顶煤工作面矿压显现的特点     

放顶煤工作面顶板岩层结构及顶板来压计算

基于“弹性板与铰接板结构”力学模型，把中厚煤层开采中采场矿压计算的分析方法推广到放顶煤工作面顶板来压计算中；针对顶板岩层的结构特征和开采技术条件，提出了完全承载层，过渡层和非承载层的基本判据，通过对典型实例的解算证实，“弹性板与铰接板结构”力学模型在放顶煤工作面顶板来计算中有然是一咱实用的计算方法。     

放顶煤工作面顶煤破碎机理研究

结合我国放顶煤开采的实践，对放顶煤工作面顶煤的破碎和移动规律及上覆岩层的活动规律进行了研究，指出了开采深度、煤层强度、支架支护强度及煤层厚度等是影响顶煤破碎和放顶煤效果的主要因素。同时指出了顶煤的破碎是顶煤与上覆岩层相互作用的结果，而支架仅起辅助破煤的作用。并在此提出了顶煤破碎分区。     

大采深综放工作面顶板运动规律研究

随采深增大工作面顶板覆岩的运动规律与浅部有很大不同,从大采深条件下综放工作面工程实践出发,研究了工作面顶板在纵向方向的破坏范围和推进方向的运动规律,给出了该条件下顶板的垮落步距及其对放顶煤的影响.实践表明,在研究项煤及煤层顶板运动规律的基础上,采取合理开采技术,可提高采出率,减少资源浪费.对实现矿井高产高效,以及指导类似条件下煤炭开采都具有重要意义.     

综放工作面端头放煤工艺试验研究

放项煤开采技术已在杨村煤矿易自燃煤层不同地质条件下得到了广泛应用。为了提高采煤工作面采出率,防止工作面端头和拐头遗留的碎煤自燃发火,该矿进行了端头放顶煤试验研究,并与端头不放顶煤进行了比较。试验证明端头放顶煤时工作面前方移动支承压力影响区范围将增加,但矿压显现并不十分剧烈,工作面采出率可提高2％～8．7％,经济效益十分显著。     

综放工作面片帮冒顶分析及预防

该文以新安煤矿三一辅助采区3112综放工作面回采实践经验为例,从围岩煤岩体、矿山压力及人员操作、工序组织三方面阐述了回采过程中片帮、冒顶现象特征和发生机理、原因,并依据现有开采生产技术水平,提出了预防综放面片帮、冒顶综合措施和片帮、冒顶后的具体处理方法。     

煤矿综放工作面漏顶原因分析及治理措施探讨

针对山西同煤集团云冈矿8623综放工作面过断层构造带期间发生局部漏顶的情况,全面分析了漏顶原因,系统介绍了治理技术措施,对煤矿综放工作面安全高效开采具有现实指导意义。     

综放工作面冒落顶煤放出控制

近年来我国综放开采技术取得了长足的进展。提高综放工作面采出率是备受关注的技术问题。研究顶煤冒落形态和顶煤放出控制,是进一步提高顶煤采出率的关键。分析了顶煤冒落形态的影响因素和冒落顶煤体的物理力学特性,在此基础上提出了顶煤放出的控制方法。     

露天边帮煤井工长壁综放开采工作面顶板压力计算

受露天矿剥离和内排回填的影响,采用井工长壁采煤法回采露天矿边帮煤的采煤工作面的顶板结构、覆岩活动规律、矿山压力显现规律与常规井工矿井地层条件下的工作面相比存在显著差别,因此,顶板压力计算方法也需要根据露天矿边帮煤特殊的顶板覆岩结构特点和应力场环境进行理论和实验研究。以黑岱沟露天矿一采区西帮和南帮煤为研究对象,分析其边帮煤层顶板覆岩结构特点。对于经过内排回填,且剥离较多的低台阶处煤层仅保留较薄且强度较低的基岩顶板,其上覆盖厚层的松散排土。这种软弱薄基岩厚松散覆盖层的顶板本质上不存在关键层,露天矿台阶下保留的软弱薄基岩仅仅作为井工长壁工作面的直接顶提供有限的保护作用。由于厚层的松散排土载荷作用,软弱薄基岩的破碎也较为严重。按照传统的矿山压力理论,这种不存在关键层的软弱薄基岩厚覆盖层的顶板压力应当按照支架上方全部岩层重量进行计算。然而,根据相似材料实验结果显示,支架实际受压比其上方岩层重量小得多。实验证明在没有关键层的顶板岩层中仍然存在某种保护结构。根据实验观察和矿山压力理论分析,结合放矿理论,提出了软弱薄基岩厚覆盖层的椭球拱结构和直接顶自承能力相结合混合力学模型。在露天矿边帮下煤层还存在另一种未进行内排回填的薄基岩无覆盖层的顶板覆岩类型。对于这种顶板覆岩类型,提出了薄基岩无覆盖层的台阶式悬臂梁结构和直接顶自承能力的混合力学模型。本文总结了露天矿边帮煤层3种顶板覆岩类型,推导建立了露天边帮煤井工长壁开采工作面3种顶板结构条件下的顶板压力计算解析公式。按照软弱薄基岩厚覆盖层的椭球拱结构和直接顶自承能力相结合混合力学模型计算的顶板压力与相似材料实验结果相吻合。考虑了直接顶自承能力计算的顶板压力比传统不考虑直接顶自承能力的顶板压力小约14%。采用实验和理论分析方法,对露天边帮煤井工长壁工作面开采过程顶板垮落、覆岩活动,顶板压力计算等矿山压力问题进行了系统研究。     

综放采场直接顶垮落成拱机理相似模拟研究

在综放条件下由于上覆岩层直接顶岩性的不同,在直接顶的垮落过程中可能会形成不同的顶板结构。结合某一矿井的地质条件,对直接顶垮落形成散体拱结构的现象进行了物理相似模拟研究,研究认为直接顶垮落流动的过程中,在某一瞬间产生了散体拱结构形成的合适的力学平衡条件,从而在上位直接顶形成了散体拱结构。     

超长综放工作面顶板破断规律研究

超长综放工作面除了在工艺和设备配套等方面有自身的特点之外,在工作面顶板岩层结构破坏特征和顶板来压特征等方面也有其特殊的规律,因此在工作面采场矿压控制技术等方面必须采取一些特殊的措施,以确保超长综放工作面的安全生产。文章主要运用物理、数值模拟和现场实测等研究手段,分析了余吾煤业公司S1201超长综放面顶板岩层的破断规律及工作面矿山压力显现规律,得到的一些有益结论,可为指导超长综放工作面的安全高效生产提供参考。     

松散细砂岩顶板下综采合理放煤步距的确定

针对厚煤层顶板存在松散细砂岩的煤层条件,依据相似理论,采用散体相似模型试验的方法,分析了不同顶煤块度下不同放煤步距对煤矸砂流动形态及混矸的影响规律,给出了不同煤矸块度条件下的放煤步距选取原则.研究结果表明,采用三采一放有利于控制顶板中的松散细砂岩,降低放出顶煤中的含砂量.     

综放工作面超前支承压力现场测试分析

为了改变工作面超前支护距离确定的盲目性,选择使用KSE-Ⅱ钢弦测力系统进行现场测试,经分析得出了综放工作面超前支承压力影响范围,在后续开采的综放工作面开采中调整了两巷的超前支护范围,保证了回采安全,满足了通风和行人的要求,取得了较好的技术经济效果。