急倾斜厚煤层短壁综采矿压显现规律研究

针对木城涧煤矿急倾斜厚煤层短壁开采特殊地质和技术条件,通过调研和现场实测,并应用理论分析、数值计算,系统地探讨了急倾斜厚煤层短壁综采工作面的矿压显现规律,确定了合理的支架工作阻力及超前支护距离,并对现场应用效果进行分析。

坚硬顶板沿空留巷巷旁支护技术及工程应用

针对沿空留巷坚硬顶板条件,在传统巷旁密集单体支柱切顶支护的基础上,提出了"锚索+单体液压支柱"巷旁主动强力切顶支护技术。巷旁先采用密集单体支柱支护,然后打锚索支护,构成强力切顶结构,待采空区顶板垮落后,将密集支柱回出,支设新的一排柱距较大的单体支柱。通过力学分析得到了巷旁单体支柱和实体煤的支护阻力大小,并对木城涧煤矿六槽东四壁运输巷进行沿空留巷试验。围岩监测数据表明:一次采动后沿空留巷顶底板移近量达125mm,两帮移近量达到52mm;二次采动对顶底板及两帮的移近量影响较小,仅分别增加了40mm、5mm。可见,采用"锚索+单体液压支柱"巷旁支护对坚硬顶板沿空留巷的围岩稳定性具有良好的控制作用。

急倾斜采空区矸石充填顶板控制变形分析

根据急倾斜煤层采空区矸石充填开采下顶板受力特征,建立了顶板岩层梁式力学模型,得到了考虑充填矸石支撑作用的顶板挠度计算式,研究了不同充填量及强度的矸石对不同倾角顶板变形的控制作用。

断层影响下弱胶结软岩工作面停采线合理位置确定

弱胶结软岩条件下的高地应力矿井,尤其是受断层影响时,停采线位置对工作面停采后撤架工作及井下安全影响显著。以某矿11302综采工作面为工程背景,采用数值模拟和现场监测,通过模拟断层附近能量分布,现场实测确定工作面超前支承压力影响范围,最终确定合理停采线位置。结果表明:由FLAC^(3D)模拟获取无采动影响时断层附近煤层内能量聚集区域为8 m;模拟工作面推采过程副撤架巷围岩能量变化,初步获得停采线可设置在距副撤架巷大于124 m或80~116 m内;结合超前单柱受力及钻孔应力数据变化确定工作面超前影响范围约90 m。考虑经济及安全因素,确定停采线距副撤架巷99 m,对副撤架巷表面位移连续监测,变形量均在150 mm范围内,无明显底鼓等矿压显现现象,现场应用效果良好。