采动影响下大倾角复合顶板工作面矿压规律研究

在采动影响下,大倾角复合顶板工作面中上部覆岩破坏严重,造成支架未接顶,严重影响安全生产。针对该问题,以新集二矿211112大倾角复合顶板工作面为工程背景,采用数值模拟和现场监测的综合研究方法,对采动影响下211112大倾角复合顶板工作面矿压显现规律及顶板控制技术进行了研究。研究表明:大倾角复合顶板比非复合顶板条件下的工作面最大覆岩卸压拱高度、宽度以及拱顶距上端头距离分别高出5、13、3 m;煤层开采后垂直应力在倾斜方向呈非对称性,工作面下端头前方支承压力最大值比上端头前方支承压力最大达32%;复合顶板比非复合顶板工作面覆岩最大垂直位移高10%,卸压快且工作面中上部的破坏程度更严重。现场监测表明工作面中上部受力较大,先来压,导致工作面中上部下沉位移量大,卸压程度高,与模拟结果相吻合,解释了211112工作面72~95号支架(工作面中上部)范围出现漏顶,支架未接顶现象。据此,提出采用无机注浆加固材料对破碎复合顶板进行充填的控制技术,现场试用效果良好,实现了大倾角复合顶板工作面安全高效开采。

近距离煤层复杂采空区漏风规律及防控技术研究

针对新集二矿2201工作面采区近距离煤层复杂采空区煤岩裂隙充分发育造成的漏风自燃问题,采用关键位置压差测定、能位测定和气体成分分析等多种方法确定了工作面漏风源和漏风汇。在此基础上运用SF_(6)和CF_(2)ClBr双元示踪气体技术进一步分析了采空区流场及采空区的复杂漏风网络体系。根据上述研究成果提出“喷注+密封圈二次堵漏+两道两线隔断”的综合立体漏风防控技术并进行了现场应用。研究结果表明:2201工作面采区的漏风源为220115工作面运输巷道3^(#)观测点和回风巷道2^(#)观测点以及220112工作面运输巷道密闭墙,漏风汇为220108工作面底板巷密闭墙、220116工作面回风巷和运输巷道密闭墙、220112工作面回风巷道和高抽巷密闭墙;2201工作面采区共有4条漏风路线,形成了“多源多汇”的采空区漏风流场。通过综合立体漏风防控技术的应用,使得2201工作面采区上覆老空区CO浓度基本为0,O_(2)浓度在合理范围内,有效地控制了2201工作面采区漏风,保障了2201工作面采区的安全生产。

复杂地质构造下煤层底板灰岩水害防治技术研究

针对新集二矿复杂地质构造下底板灰岩水害问题,以2201采区为研究对象,对底板水害的防治方法、防治对象、防治模式进行了研究,通过实施顺层追踪判别、超前多参数构造探查、孔口止浆和静压分段注浆加固、采区透水率对比效果检测等综合水害防治技术,2201采区C_(3)^(12)隔水层的灰岩由原来的极微~微透水地层整体变为极微透水地层,减弱了底板灰岩水害威胁,保证了底层煤安全开采。