豹子沟矿近距离煤层同采顶煤冒放性评价研究

以豹子沟矿9+10+11号煤层开采为研究背景,通过现场调研、工程类比、数值计算、计算机仿真模拟等方法展开同采顶煤冒放性研究。结果表明,综放开采时层间夹矸及9号煤层属于Ⅲ类顶煤,冒放性中等,工作面前方10 m处支承压力峰值达到20.4 MPa,远超层间岩层及9号煤层承压极限,顶煤的破碎性和冒放性较好,预计工作面开采越12 m时夹矸及顶煤发生初次大面积塌落。综合分析判断,9+10+11号煤层同采选择放顶煤采煤法是适宜的,对于指导矿井开采工艺的选择具有重要意义。

超声波法预测冒放性分析及放煤方式的确定

经过对150506综放工作面煤层赋存条件、煤层结构、顶底板岩性、工作面装备、采放比等因素的分析,并利用超声波法进行预测验证,判定该工作面冒放性良好。并制定了单轮顺序放煤工艺,实现了快捷放煤、操作简单的煤炭开采目的,最终煤炭放出率约为82.5%。

综放开采顶煤冒放性的损伤力学分析

运用损伤力学的基本原理,阐述了综放开采顶煤在支承压力作用下损伤演化与冒放性之间的关系。利用细观统计损伤力学建立了损伤参量的计算模型,把顶煤损伤参量作为冒放性指标加以研究,并讨论了开采深度、煤层强度、原始裂隙和水平应力对顶煤冒放性的影响,其理论结果和现场实际相吻合。

提高综放工作面顶煤冒放性的深孔松动爆破技术

为了提高厚煤层中的综放工作面顶煤放出率,应用深孔松动爆破理论设计了山西后安煤矿90101综放工作面顶煤预裂和松动的深孔爆破参数,并进行了现场试验。试验结果表明,由于深孔松动爆破技术能使顶煤煤体在放顶煤之前破裂和松动,使得顶煤在放出过程中能以中、小块垮落,顶煤的放出率提高了5%。

顶煤冒放性和夹矸赋存特征的相互关系研究

根据厚煤层中夹矸赋存特征（层位、层数、厚度）和岩石力学性质（岩性、强度），详细分析了夹矸特性对顶煤冒放性的影响规律。结合放顶煤开采的要求，提出了夹矸临界厚度参数取值范围。

用注水软化提高含较厚夹矸顶煤体冒放性的实践

介绍了东滩煤矿 14 30 8综放工作面利用注水软化提高含较厚夹矸顶煤体冒放性的方法与效果 。

综放开采顶煤冒放性确定

在分析综放开采顶煤冒放性影响因素的基础上 ,确定了煤层强度、节理裂隙发育程度等 7项指标作为顶煤冒放性的分类指标 ,提出了综放开采顶煤冒放性的分类和确定方法。

基于离散元对厚煤层顶煤冒放性的研究

分析了倾斜厚煤层顶煤裂隙和顶煤可放性的影响因素,在硬、厚煤层综采放顶煤现场实践的基础上,运用离散元软件进行了模拟试验,分析了煤层在采动过程中形成的裂隙对顶煤冒落的影响以及裂隙的发育过程,据此判断顶煤的冒放性。模拟试验结果表明,裂隙分布范围的大小和发育的形状是影响顶煤冒放性的一个重要因素,裂隙数越多,长度越大,间距越小,层理就越发育,顶煤冒放性就越好。在一定程度上可以根据顶煤可放程度评价综放产量。

大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。

弹性模量对综放开采高韧性顶煤冒放性影响研究

高韧性煤的弹性模量小、抗拉强度大,冒放性较差。通过理论分析,获得了高韧性煤层煤体在破坏前的挠度与弹性模量成反比,并得出顶煤挠度较大,顶板不能很好把支承压力传递给顶煤的结论。同时,通过数值模拟计算,表明了顶煤的弹性模量对其悬顶长度和应力有很大影响,高韧性顶煤悬顶长度大,应力小,不利于顶煤体的破坏。

阜康一号井综放开采顶煤冒放性分析与评价

综合运用理论分析、数值计算和现场实测对阜康一号井A2煤层顶煤冒放性进行分析,研究了不同地质因素的影响,并对顶煤冒放性进行分类。研究结果表明:根据理论计算结果,A2煤层顶煤冒放性属Ⅰ类,冒放性极好;底煤采出后下位顶板及待放落顶煤均进入塑性状态,工作面后方其位移突然增大,顶煤基本上可以冒落。实际生产中,工作面中部顶煤能够及时冒落,基本未形成煤拱,冒落顶煤块度适中,放顶煤工作取得良好效果,验证了所用研究方法的可行性和正确性,可为其他类似地质条件的放顶煤开采研究提供借鉴。

综放面上覆煤岩体运动形态及冒放性

探讨综放面上覆煤岩体活动规律和顶煤从煤壁前方至放煤口的移动规律，并在此基础上分析研究顶煤的冒放性。

顶煤冒放性分类与预测

以模糊聚类分析为基础，根据确定的分类指标以及现场条件数据，对顶煤冒放性进行了分类；采用回归分析方法对冒放性类别进行了预测。

综放工作面硬煤裂隙分布对其冒放性研究

以晋城矿务局古书院矿３＃煤层三个综放工作面为研究对象，详细分析了裂隙分布组数、方位、间距等对顶煤冒放性的影响，提出了工作面布置和裂隙分布最佳匹配，能够改善硬煤综放开采的冒放性，为坚硬煤层综放开采提高顶煤采出率提供了一条可行的思路。

综放工作面冒放性及放煤方式分析

为确定常村煤矿S5-13工作面合理的放煤方式,提高煤层的冒放性和采出率。在明确S5-13工作面煤层及地质情况的基础上,分析了顶煤节理裂隙、顶板、煤层厚度和硬度、开采深度、煤层夹矸等因素对顶煤冒放性的影响,选取各影响因素对顶煤冒放性的隶属度值,通过计算确定了顶煤冒放性和适宜的开采方式;综合分析后,确定了合理的放顶煤方式及工序。论证表明,S5-13工作面放煤的适宜方式为多轮顺序放煤,可有效减少煤中混矸,在一定程度上提高了顶煤的回收率。在提高煤炭采出率的同时,有效预防了顶板事故的发生。

顶煤冒放性的预测

分析了放顶煤开采顶煤冒放性的影响因素。按照模糊聚类原理，对冒放性进行了分类。应用多元线性回归的方法对顶煤的冒放性进行了预测。

用工艺巷深孔爆破法改善综放开采中顶煤的冒放性

改善顶煤冒放性是综放开采急需解决的关键技术之一,顶煤冒放性与煤体裂隙发育程度有着很大的联系。工艺巷深孔爆破就是利用爆破产出裂隙,在不影响采煤机正常割煤、不会对支架造成威胁的情况下改善顶煤的冒放性。主要介绍了工艺巷深孔爆破参数的确定及其在现场的应用。

坚硬煤层顶煤冒放性相似模拟试验研究

采用实验室物理相似模拟试验对坚硬煤层顶煤冒放性进行了研究,提出了坚硬顶煤的冒放性特征及工作面前方压力分布情况。

长沟煤矿单体柱放顶煤冒放性分析

根据太原煤炭气化(集团)有限责任公司长沟煤矿15号煤层赋存情况,从采煤技术上分析适合长沟煤矿的采煤方法,特别是通过顶煤冒放性分析,科学合理地对15号煤层采煤方法进行了确定。

大南湖七矿极近距离煤层合并开采顶煤冒放性评价

以大南湖七矿一分区5煤、6煤为工程背景,采用理论计算、模糊数学、层次分析法对一分区各钻孔对应柱状进行综合分析,采用多指标综合隶属函数确定5+6煤合并综放可行性及冒放性特征。主要结论如下:一分区5煤、6煤合并综放开采时顶煤冒放性以Ⅲ类(中等)和Ⅱ类(较好)为主,局部区域的顶煤冒放性分别为Ⅳ类(较差)和Ⅴ类(差);合并开采顶煤冒放性取决于上覆顶煤和顶板较硬、较厚岩层的性质与层位。