大角度厚煤层仰采工作面煤壁稳定性研究

针对大角度厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,以淮北矿区袁店煤矿1032工作面为工程背景,采用理论分析的方法,建立了煤壁滑动力学模型,分析了大角度厚煤层仰采工作面的煤壁片帮机制,并通过数值模拟得到煤壁水平位移场及最大破坏深度。研究结果表明:煤壁片帮深度与仰采角度和采高呈正相关,且当仰采角大于15°时,片帮加剧,采高大于3.5m时,煤壁破坏深度急剧增大;但在仰采角以及采高一定的条件下,随着工作面推进速度加快,煤壁破坏深度减小。在1032工作面采取增加液压支架实际初撑力和工作阻力,提高护帮板的使用率,降低采高,加快工作面推进速度等技术措施,煤壁稳定性得到了有效控制。     

大采高仰采充填工作面煤壁片帮治理研究

 针对陶一矿大采高仰采充填工作面煤壁出现片帮的情况,进行了原因分析及治理技术的研究。在此基础上提出了治理煤壁片帮的技术措施,如提高工作面推进速度、及时护帮、及时支护、提高支架的支护质量等措施。结果表明：通过采取这些措施,工作面煤壁片帮程度得到大幅度改善,片帮次数由原来的每天片帮35次左右减少到6～7次,片帮深度也明显减小,大大改善了工作面的作业环境,促进了超高水材料综采包式充填开采技术在陶一矿的试验与应用。     

大采高工作面煤壁片帮机理数值模拟

以赵固一矿15018工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对12011工作面的煤壁片帮深度机理进行研究和分析,对在支承压力作用下的煤壁片帮形式进行了压杆理论模型分析,得到了在不同采高和采深下煤壁片帮的变化情况,即随工作面采高和采深的增加煤壁片帮也会相应的增大。通过对在不同采高和采深煤壁的垂直位移、水平位移、煤壁塑性区的模拟,分析了大采高煤壁片帮的诱发机理,对于煤壁片帮较严重的大采高工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。     

仰采工作面煤壁片帮加固控制支护技术

为保证工作面仰斜开采时的安全,避免回采出现煤壁片帮事故,通过对煤体结构稳定性的受力分析,并结合其他相关影响因素,提出在工作面仰斜回采阶段利用两巷顺槽施工超前注浆钻孔进行加固治理,采取波雷因PN-1型注浆材料充填煤岩体破碎裂隙,提高煤体塑性强度和抗拉强度,经过钻孔窥视：孔内煤岩层分布均匀,原生裂隙被注浆材料充填,痕迹明显,未发现横向和纵向裂隙,工作面仰斜回采时未发生片帮现象。     

三软孤岛工作面防治煤壁片帮新技术

根据回采工作面矿山压力特点,回采煤层要经历工作面增压区→减压区→稳压区的严重破坏,尤其是三软孤岛机采工作面,煤层多次受动压影响,使煤层不稳定性更加突出,节理层理发育,煤质松软、易碎、强度小、流放性强,煤壁极易脱落和片帮,严重影响安全生产。经分析研究,确定采取人造煤壁的方法以提高煤壁强度,抑制煤壁片帮冒顶事故的发生。该方法应用取得了显著效果。     

仰斜开采孤岛工作面煤壁注浆加固研究

分析了仰斜开采孤岛工作面煤壁片帮的机理,在此基础上制定了防治方案,其次通过钻孔窥视及超声检测技术对所实施的方案进行了检测,肯定了浆液对煤壁加固的效果,但同时发现此注浆方案对煤壁的加固范围不能满足单个日进度,从而又提出了注浆优化方案,补充了原方案的不足.研究结果表明,煤炭开采中首先选择避开孤岛面和大倾角仰斜开采,否则需采用合理有效的注浆加固方案.     

工作面煤壁片帮原因的分析研究

结合回坡底煤矿10号煤106工作面煤壁片帮情况,通过对106工作面矿压观测数据、煤壁片帮程度及地质资料的分析研究,最终确定10-106工作面一直片帮的主要原因是工作面按仰采方式推进,而工作面顶板来压、煤层本身存在的一些地质构造及长时间的停采只是片帮现象加剧的原因,对以后回采工作面现场支护及片帮防治技术具有一定的借鉴作用。     

大采高工作面煤壁片帮深度分析

煤壁片帮是制约大采高综合机械化开采工作面安全高效开采的主要因素之一,为了掌握煤壁片帮规律,利用FLAC。数值模拟软件得到了工作面前方煤壁主应力的分布规律,进而将煤壁简化为压杆。根据压杆理论,分析了完整性较好的煤壁的挠度特征,得出煤壁的最大变形点,即剪切破坏的突破点。给出了煤壁片帮深度的计算公式,并通过现场实测,对该公式...     

大采高综采工作面煤壁稳定性及控制研究

为研究大采高工作面煤壁片帮问题及其控制方法,以甘肃某煤矿大采高综采工作面条件为研究背景,采用数值模拟和力学分析相结合的研究方法,开展大采高煤壁应力、位移分布特征和煤壁片帮控制研究。由数值模拟结果可知煤壁应力集中系数为2.14,煤壁最大位移位于煤壁上部区域,距离底板3.5～4.2 m,确定煤壁片帮高度2.1 m,约0.33倍的采高。通过建立煤壁梯形滑块力学模型,分析煤壁失稳极限平衡时的受力状态,计算得到煤壁护帮强度不小于0.365 MPa。研究成果可为该矿井及相似条件矿井控制煤壁片帮提供理论指导。     

基于大采高仰采面的煤壁片帮数值模拟研究

片帮往往引起冒顶,而冒顶的扩大引起片帮的加深,甚至使顶板破碎,引起支护方式的失效,造成机电事故、支架失稳等现象,严重影响了矿井的安全生产。为了研究大采高工作面煤壁片帮因素,采用UDEC数值模拟软件,分析了不同采高下和不同工作面深度下煤壁最大片帮深度与采高关系以及工作面埋深的关系曲线。研究得出:随着工作面采高的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增大;当采高小于4 m时,最大片帮深度增长幅度较缓,当采高大于4 m时,最大片帮深度增长较快,说明影响煤壁片帮剧烈程度的分界线为4 m;随着工作面埋深的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增加。该研究为预防大采高煤壁片帮提供一定的理论指导。     

综放工作面端面顶煤破坏机理及冒顶治理

采用现场观测及计算机数值模拟计算方法,研究综放工作面端面顶煤冒顶机理,得出后端面顶煤冒顶的主要影响因素是端面距大小、片帮范围和支架的初撑力,控制端面煤壁片帮是控制顶煤冒顶的有效措施.现场应用表明,在综放面向端面煤体打木锚杆是控制煤壁片帮的有效手段,通过实施该措施,端面煤岩体平均冒落高度由3.5 m下降到0.8 m,取得了显著的经济技术效益.     

综放面煤壁片帮的理论分析和防治

综放面前方煤体出现应力重新分布．产生支承压力．导致煤壁片帮。研究根据煤壁前方煤体的变形特点,将其划分为破碎区、塑性区及弹性区．其变形过程划分为塑性流动（残余变形阶段）、塑性变形、弹性变形3个阶段。并给出了各阶段煤体强度的本构关系。在此基础上运用极限平衡理论,推导出煤壁破碎区宽度的理论计算公式,理论分析了煤壁片帮的机理,结合工作面实际情况,提出预防和治理煤壁片帮的措施。理论指导实践．取得了良好的控制效果．减少了片帮量。     

三软煤层工作面煤壁片帮防治技术研究

三软煤层工作面煤壁片帮问题已成为制约采面安全生产和高产高效的主要因素之一。通过介绍三软煤层工作面和煤壁片帮状况,结合煤壁片帮的原因进行分析,对三软煤层工作面煤壁片帮的常规治理措施进行论述,并对从根本上治理煤壁片帮的技术途径和方法进行了探讨,可为三软煤层工作面煤壁防治工作提供借鉴。     

五阳煤矿孤岛综放工作面合理护巷煤柱宽度研究

为确定五阳煤矿"孤岛"综放工作面合理护巷煤柱宽度,控制回采巷道变形破坏,以7603工作面为工程背景,采用三维有限差分软件FLAC3D,对不同护巷煤柱宽度条件下的回采巷道围岩应力分布和塑性区发育特征进行了模拟分析,结果表明:该工作面合理的护巷煤柱宽度为22.5m。     

大采高综采工作面煤壁片帮机理及控制技术

为控制大采高综采工作面煤壁片帮,通过理论分析、数值模拟、现场实测等研究方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理,在此研究基础上,根据淮南张集矿1215(3)大采高综采工作面具体条件,提出了俯斜开采、采用高阻力结构合理的液压支架、加快工作面推进速度、加固煤壁和及时带压移架等控制煤壁片帮技术,应用实践表明,控制煤壁片帮效果良好.     

大采高煤壁片帮防治柔性加固机理与应用

针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了煤壁片帮防治柔性加固技术。分析了煤壁变形特征和柔性加固机理,设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料加固煤样强度实验,研究了不同直径棕绳煤样的变形和强度特征;构建了“棕绳-浆液-煤体”的本构模型,揭示了棕绳与煤壁协调变形机理。研究发现：煤壁具有逐渐暴露、无支护、大变形的特征,柔性支护材料棕绳具有延伸性好、抗拉强度和抗剪强度较高等特点,棕绳能够适应煤壁的大变形特征;“棕绳+注浆”这种新的煤壁柔性加固技术可以实现全长锚固,破坏的煤体在棕绳拉力作用下不滑落,煤壁稳定性得到提高。煤壁柔性加固技术效果显著,成本大幅降低,为煤壁片帮防治提供了新思路。     

大采高工作面煤壁片帮机理与控制措施

工作面采高增大后,推进中在剧烈载荷作用下,煤壁的稳定性较差。针对大采高工作面煤壁片帮现象严重的问题,以山西斜沟煤矿大采高工作面地质条件为背景,结合工作面煤壁的受力模式,对煤壁的两种片帮方式进行了分析,从而得到工作面煤壁的片帮特征。根据现场片帮情况的统计,煤壁片帮主要的两个位置分别为煤壁的最高点与煤壁高度为3.5 m位置处,该结果验证了理论分析的准确性。通过数值模拟方法,分析了工作面不同采高、煤壁支护强度、推进速度下的煤壁片帮情况,并有针对性地提出了煤壁控制措施。根据现场工作面推进中的煤壁宏观监测情况,在采取该煤壁控制措施后,煤壁片帮情况有了较大的改善,工作面稳定性有了很大提升,表明该煤壁控制措施具有着较好的应用效果。     

大柳塔煤矿12~上311-2综采面片帮冒顶分析

从煤层地质构造、工作面设计采高、支架工作状态、工作面停采时间论述了大采高工作面煤壁片帮冒顶的原因并结合大柳塔煤矿12上311-2综采工作面实际情况,提出一系列防治煤壁片帮措施,保证安全高效回采,为防治类似条件下大采高综采面煤壁片帮提供了经验。