俯伪斜采煤法基本顶破断的力学分析

为弄清俯伪斜采煤法基本顶破断的具体情况,以某俯伪斜采煤法的悬露基本顶为研究对象,应用弹性薄板理论,建立了俯伪斜基本顶的力学模型,分析并得到了充填体对基本顶的支撑载荷函数,运用李滋法和挠度的叠加原理,推导出基于采空区充填的俯伪斜基本顶挠曲函数,并对基本顶的破断过程进行了分析。研究结果表明:由于冒落矸石在采空区的不完全充填,导致俯伪斜基本顶的挠度沿倾向不对称,最大挠度为60.9 cm,位于倾斜中上部;基本顶沿倾斜方向由上向下分段破断,并且形成相对稳定的铰接结构,分段岩块沿走向破断距也有差别,倾斜中上部破断距小于下部。理论计算分析的结果与现场的矿压监测情况基本一致。

俯伪斜采煤法防治急斜煤层煤与瓦斯突出的研究

对急倾斜煤层俯伪斜分段密集支柱采煤法和直线长壁采煤法的采场矿压显现规律和煤与瓦斯突出预测指标进行了现场观测和模拟实验研究，其研究结果表明：俯伪斜采煤工作面的周期来压步距为１８．５ｍ，约为直线长壁工作面周期来压步距１０ｍ的两倍，周期来压时采面上部的最大能量动载系数为２．０３，比直线长壁工作面小０．５３．煤壁前方支承压力集中系数为１．６７，比直线长壁工作面大０．２～０．２５，而支承压力峰值距煤壁距离为６～１０ｍ，较直线长壁工作面大０．５～１ｍ．即俯伪斜分段密集支柱采煤法通过降低回采工作面前方煤体支承压力系数和增大回采工作面前方煤体的安全煤柱宽度，来提高采场煤与瓦斯突出防治能力。

攀枝花矿务局俯伪斜采煤法简介

俯伪斜采煤法是在学习芙蓉、广旺等矿务局的大倾角煤层采煤方法的基础上,结合我局具体情况,推行的新采煤法.这种采煤法的特点是在大于35°的煤层中布置倾角较小的俯伪斜工作面,沿走向推进.工作面煤炭用自滑或溜槽下滑运输.俯伪斜采煤法又分为俯伪斜走向分段密集采煤法、俯伪斜伪斜密集采煤法、俯伪斜小巷多短壁采煤法三种.

大台井俯伪斜分段密集采煤法数值模拟研究

以京煤集团木城涧矿大台井为例,建立了三维空间立体有限元模型,对该矿采用俯伪斜分段密集采煤法时煤层顶、底板在开采前、后应力场和位移场的变化情况进行了数值模拟计算,给出了现场最关心的煤层顶、底板应力和位移随煤层倾角变化的等值线和关系曲线,从而得到了一些新的认识,即计算结果中煤层顶、底板法向最大应力和最大位移是表征顶、底板运动规律的重要指标.最后分析指出了开采过程中易发生破坏的危险区域和地段.

俯伪斜走向分段采煤法在急倾极薄煤层中应用

针对坚硬顶板的急倾斜极薄煤层安全开采技术问题,在对铁山南煤矿过去采煤方法应用的分析和总结基础上,把俯伪斜走向长壁采煤法的走向拦矸密集柱的挡矸防窜矸功能同俯伪斜柔性掩护支架采煤法的支架上垫层的作用与开切眼布置作用等有利因素有机地组合起来,形成了该矿的俯伪斜走向长壁分段采煤法。试验结果表明,该方法借助回风巷上方采空区矸石对工作面第1个走向拦矸密集柱进行充填,在回采推进过程中,利用对走向拦矸密集柱充填后,能使工作面作业空间与采空区完全隔离开来,达到防窜矸和对设备防滑底的作用;实现了多段平行落煤安全生产。

俯伪斜上保护层保护范围的瓦斯压力研究

为划定急倾斜俯伪斜上保护层开采的保护范围，对东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层开采的被保护层瓦斯压力进行了现场考察试验．根据急倾斜俯伪斜采煤法的特点，对被保护层瓦斯压力考察方案进行了设计；研究了被保护层的原始瓦斯压力赋存规律，瓦斯压力随保护层工作面推进的变化规律和“四带”范围；在此基础上，划定了考察区域保护层沿倾斜下山方向和走向的保护范围．结果表明：该矿考察区域急倾斜俯伪斜保护层沿倾斜下山方向的卸压角为78．7^o；保护层伪斜工作面倾向各处的走向卸压角呈非均匀分布，其大小为43．5^o～53．6^o．考虑到煤层采掘过程中的不可预测因素的影响，东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层的保护范围沿走向和倾斜下山方向分别按40^o和78^o的卸压角划定是安全可靠的．

急倾斜俯伪斜上保护层保护范围的三维数值模拟

针对急倾斜俯伪斜采煤法上保护层保护范围的划定难题,基于有限元法,结合保护层顶底板煤岩层的物理力学参数和地质特征,采用3D-σ软件模拟急倾斜俯伪斜上保护层开采中被保护层的应力场及变形场的变化过程,得出保护层的保护效果,分析被保护层的最大主应力和变形随上保护层采煤工作面推进的变化规律;并根据保护层开采的应力卸压保护准则和变形保护准则,确定保护层沿倾向和走向的保护范围。结果表明,急倾斜俯伪斜采煤法上保护层沿倾向上、下边界的卸压角分别为84.9°和68.0°;沿走向的卸压角在倾向上呈非均匀分布,大小为38.3°～51.0°;同时,由现场考察方法与数值模拟方法所确定的急倾斜俯伪斜上保护层保护范围基本一致。因此,采用数值模拟方法来研究急倾斜俯伪斜上保护层的保护范围是可行的,且结果偏于安全。

急倾斜俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采优化设计

为有效抽采东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯，对该矿俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采优化设计进行了研究，采用俯伪斜上保护层开采的数值模拟与现场考察试验相结合的方法，研究了东林煤矿俯伪斜上保护层开采后被保护层的卸压规律；利用保护层开采的“卸压增透效应”，结合该矿实际条件，优化设计了俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采参数．研究结果表明：东林煤矿俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采参数按照抽采钻场间距30～40m、钻孔的有效抽采半径9m、抽采钻孔的终孔间距15～20m、抽采钻孔仰角10～62°和抽采时间为从保护层工作面前方40m到后方135m等进行设计是合理的，且使卸压瓦斯平均抽采率达到50％．

突出煤层群俯伪斜上保护层开采的保护范围研究

为研究突出煤层群急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层开采的保护范围划定问题,对某矿4-6区首采工作面上保护层开采的保护范围进行了现场考察研究。结果表明:上保护层开采后沿倾向上、下边界保护范围的卸压角分别为85.7°和79.5°,沿走向保护范围的卸压角在倾向不同高度呈不规则分布,为47.1°~74.1°,急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层考察的保护范围与防突规定划定范围有明显差异;保护层开采后,被保护层的透气性系数增大了53~360倍,卸压瓦斯抽采体积分数达到40%~65%,平均抽采率达到了79.1%,保护层开采瓦斯区域治理措施有效降低了被保护煤层开采的突出危险性。

急倾斜采煤工作面矿压显现规律研究

本文通过对砚石台煤矿 3 60 4工作面矿山压力分布情况的实测分析 ,论述了急倾斜煤层俯伪斜采煤法工作面矿山压力显现规律和围岩活动特征 。

急倾斜煤层采煤方法在下花园煤矿的试验

针对急倾斜煤层 ,通过对几种不同采煤方法的分析比较及试验 ,优选了俯伪斜密集掩护采煤法 ,并对其工艺过程及重点问题作了详尽论述。

大台井“川法”密集柱支撑力分析

从单体液压支柱的特性出发,结合大台井实际的煤层和顶板条件,计算了俯伪斜走向分段密集采煤法密集柱的支撑力。影响密集柱支撑力的相关参数主要有煤层厚度与倾角、采深、控顶距等。密集柱支撑力的大小随煤层厚度增加而增大,顶板压力主要由密集柱承担;随煤层倾角的增大而减小;随采深增加而线性增大,深部开采时应考虑适当增加支护强度;随控顶距增大而增加,但增加幅度较小。所得到的结论为大台井“川法”采煤的实施提供了理论依据。

急倾斜煤层俯伪斜下保护层开采的卸压范围

以某煤矿急倾斜煤层俯伪斜下保护层开采为工程对象,采用有限元数值计算分析方法,从被保护层的应力和变形2个方面分析了保护层开采对被保护层的卸压程度和卸压保护范围;通过现场观测被保护层瓦斯动力参数变化,确定了被保护层实际的有效保护范围.2种方法得到的结果基本一致.结果表明:该矿井保护层开采后被保护层得到充分保护的倾向上部卸压角为90°、下部为82°,走向超前距离大于20 m,其被保护层卸压范围是一个近似椭圆型的卸压圈,卸压圈椭圆的中心区域是卸压效果最充分的区域,从卸压圈椭圆的中心到边界卸压效果逐渐减弱.