浅层煤矿开采中上覆岩复合压力拱分析研究

针对薄基岩浅埋煤层开采过程中典型的压力拱结构,采用数值模拟和物理实验相结合的方法,分析了不同开采阶段近场和远场压力拱的相互作用,建立了矿区压拱的典型力学模型。得到了各开采阶段的主应力分布。采用数值模拟和实验相结合的方法,分析了浅埋煤水平开采上覆岩层薄基岩的应力发育情况。近场和远场复合压拱的演化特征对上覆岩层的稳定性和开采安全具有重要意义。

大切割开采深煤层煤面稳定控制分析研究

工作面剥落是影响大截距工作面安全的主要问题,在深部开采中尤为突出。为分析大切割开采深煤层煤面破坏机理并提出相应的稳定性控制措施,选取1303工作面为工程背景,该工作面开采深度为860 m,沿煤层倾角和走向分别布置300 m和1000 m以上的超前距离。本文进行了不同围压和加载方式下的三轴压缩试验,研究了煤样的变形特性。建立了煤工作面支护顶板力学模型,分析了影响工作面稳定性的因素。研究结果表明:在深部开采中,围岩应力分布对工作面破坏失稳起着至关重要的作用。大截距工作面煤体水平主应力和强度是突出的影响因素。采高和支护系统工作阻力对工作面稳定性也有一定的影响。

厚煤层沿空留巷掘进变形破坏规律研究

为研究厚煤层下回风巷道掘进过程中围岩的变形破坏规律,以朔州煤电铁峰公司南阳坡矿5800回风顺槽为背景,采用FLAC3D对其应力、变形和塑性区变化情况展开数值模拟分析,得到了3个成果:(1)巷道开挖完成后,巷道围岩最大主应力出现在巷道煤柱帮表面以及实体帮深部约2 m的位置,最大剪应力出现在巷道两帮位置;(2)巷道顶板和两帮在巷道表面上的位移均呈抛物线分布,且其最大值与巷道开挖推进距离呈"指数衰减式"增大关系;(3)巷道开挖过程中,巷道煤柱侧的塑性区范围要明显大于实体侧,巷道顶板靠近煤柱侧的塑性区范围大于另一侧,而巷道底板则基本不发生破坏,整个巷道围岩破坏范围约为1.5～2 m。

综采工作面过小窑应力煤柱支护方案研究

采煤工作面上覆的遗留煤柱对工作面顶板形成较大压力,导致综采工作面巷道顶板矿压显现明显。正常支护方案已不能满足巷道支护强度,在这种情况下,急需重新制定顶板支护维护方案。