叠加采动应力影响下工作面矿压控制技术

为解决3912大采高综采面叠加采动应力影响下矿压显现强烈导致严重制约安全生产的难题,在总结过3810始采线区域工作面矿压显现规律的基础上,对注浆加固技术进行了理论分析,结合现场生产条件,提出采用“双层长距离注水泥浆超前加固工作面煤壁、锚网索注耦合支护超前加固巷道围岩”。实践表明:采取超前注浆加固控制3912工作面叠加应力效果较好,保证工作面安全高效通过3810采空区停采线边界煤柱影响区域,在进、出3810采空区边界煤柱影响区域,工作面推进度由40 m/月提升为120 m/月。

采动应力叠加影响下区段煤柱合理宽度研究

针对崔家寨矿5#煤层具体开采条件,根据三维应力状态下煤(岩)体的极限平衡理论,推导煤柱两侧不同采动影响极限平衡区宽度计算公式,得出合理煤柱宽度理论值。继而采用FLAC3D模拟软件分析不同宽度煤柱受力状况及其倾斜方向上的应力场特征。数值模拟与理论计算结果综合对比,确定了适合崔家寨矿5#煤层条件的合理煤柱尺寸为6～7 m。研究结果为复杂应力条件下煤柱宽度的合理留设、巷道围岩稳定性控制等提供了参考。

近距离采空区下大倾角厚煤层开采矿压显现规律研究

针对近距离煤层群采空区下综采工作面矿压显现规律的差异性,为预防大倾角工作面发生片帮、冒顶、压架等事故,需对多煤层开采支承压力分布、支架受力特征及控制进行深入的研究。以潘北矿5煤和4煤近距离大倾角煤层开采为背景,对工作面前方煤体塑性区范围进行较深入的理论分析,得到煤壁支承压力分布特征;并采用FLAC3D对12124工作面回采过程中围岩力学特征进行数值模拟,获得采空区下12124工作面前后方应力分布特征、应力峰值大小及位置;通过现场实测得到支架工作阻力分布特征、支架最大工作阻力及位置。研究结果揭示近距离采空区下大倾角厚煤层综采支承压力演化叠加机制,提出工作面矿压控制对策,取得良好的应用效果。

近距离采空区下大倾角“三软”厚煤层综采片帮机理与控制

针对大倾角"三软"厚煤层大采高综采工作面煤壁片帮控制难的特点,根据潘北矿12124工作面地质及回采初期矿压显现特征,采用实验分析、理论计算、FLAC3D数值模拟试验等综合方法,系统分析了12125工作面开采后及12124工作面回采期间采动应力演化特征。基于煤壁片帮破坏形式及塑性区范围计算分析,指出煤体性质、多次采动应力叠加、支架性能是影响煤壁片帮的主要因素,揭示了近距离采空区下大采高综采工作面煤壁片帮机理。提出并实施了提高液压支架工作阻力、煤壁注水、铺双层网等煤壁片帮控制的技术措施,取得了良好效果,保障了工作面安全高效生产,为类似条件工作面设计、煤壁片帮控制及支架设计提供了参考。