三软大倾角特厚煤层留小煤柱巷道支护研究

针对三软大倾角特厚煤层条件下煤柱宽度大造成的支护困难、资源浪费等问题,开展汾源煤业5-1042留小煤柱巷道支护研究。通过室内试验测试了煤岩力学参数,验证了5-104工作面三软特征。针对提出的支护方案,采用FLAC3D数值模拟软件分析了不同煤柱宽度、锚索间排距下的巷道水平位移、垂直位移和塑性区分布,发现将煤柱宽度从40 m缩小到20 m巷道变形量小,稳定性提高。最后支护方案进行现场试验。现场结果表明:留小煤柱巷道现场支护效果良好,顶板变形量小,围岩稳定性好,为类似特厚煤层留小煤柱巷道支护提供了工程借鉴。

大倾角特厚煤层悬顶结构能量分布特征与防冲方法

针对大倾角特厚煤层由悬顶大量弹性能聚集后突然释放引发的冲击地压现象,建立了"倾斜悬顶结构"力学模型。分析了该结构的能量分布特征,确定了悬顶上弯曲变形能集中程度较高的两个重点卸压区域。利用数值模拟分析,发现了超前顶板重点卸压区域的弹性能释放后由能量转移与积聚而形成"人"字型能量分叉形态,构成了顶板防冲卸压后的主要灾源。据此提出了大倾角特厚煤层弹性能定向释放防冲方法,将方法分为悬顶能量释放与次生能量消耗2个阶段,并分析了各阶段的作用与防冲手段。通过顶板动态监测与地音监测检验,证明此方法能够在有效的缩短悬顶面积,减小工作面顶板压力与来压步距的同时,降低由顶板防冲卸压造成次生灾害的可能。

东峡煤矿大倾角特厚煤层采煤方法比较与分析

基于华亭煤业集团东峡煤矿大倾角特厚煤层赋存条件,通过对走向长壁倾斜分层综采放顶煤与水平分段综采放顶煤采煤法的技术经济比较与综合分析,认为走向长壁倾斜分层放顶煤采煤法技术较优越、更为经济合理。现场实践也取得了良好经济技术效果。

深部大倾角特厚煤层放顶煤开采研究与实践

介绍了赵各庄煤矿在深部大倾角特厚煤层条件下应用综合机械化放顶煤开采的成功经验。分析了3237西上工作面采用多轮间隔放煤和双轮顺序放煤的优缺点,根据所采用的采煤机和日后进行技术改造的可能型,推荐采用两刀一放的放煤步距。认为3237西上工作面采用两采一放、多轮间隔的放煤方式是最合适的。

大倾角特厚煤层综放工作面支架合理工作阻力的确定

综合采用理论计算与FLAC3D数值模拟方法,分析了大倾角特厚煤层综放工作面不同支护强度下顶板下沉位移量。经分析对比,并结合大倾角综放工作面支架稳定性分析,确定大倾角特厚煤层综放工作面支架合理支护强度与工作阻力,为现场支架选型提供依据。

大黄山矿大倾角特厚煤层开采方法及设备的选型研究

针对以新疆大黄山矿+735工作面煤层倾角过大引起的开采难题,在分析大倾角特厚煤层的开采技术特点的基础上,结合+735工作面实际地质生产条件,进行了设备选型及"三机"配套研究,并制定出相应的支架防倒防滑安全技术措施,提出了采用走向长壁斜切分层综放采煤法及相关配套的采煤工艺。现场实践表明,综放面设备配套选型满足+735工作面地质生产条件要求,选取走向长壁斜切分层综采放顶煤法及相应的采煤工艺满足开采技术的要求,实现了大黄山矿安全高产高效开采,为大倾角特厚煤层综放开采技术提供借鉴。

大倾角特厚煤层综放面矿压显现规律

为了研究大倾角特厚煤层综放开采矿压显现规律及超前影响范围,以担水沟煤矿9101工作面为工程背景,设计了工作面矿山压力监测、回采巷道表面位移监测以及超前支承压力监测方案,并进行了现场观测;总结了大倾角特厚煤层综放面矿压显现规律,分析了超前支承压力分布以及对回采巷道的影响范围。结果表明:9101工作面周期来压具有明显的时间差,支架载荷分布不均匀,工作面中部矿压显现相对两边明显且强烈;工作面超前支承压力影响范围在工作面前方50 m左右,峰值距煤壁的距离为20 m左右,应力集中系数平均为1.85.研究成果对担水沟矿和类似条件下大倾角厚煤层工作面的液压支架选择及两巷超前支护优化和管理具有一定的指导意义。

大倾角特厚煤层综放工作面综合防灭火技术

以受大倾角、特厚煤层影响的汾河煤业5-101综放工作面为研究对象,通过建立煤自燃监测与早期预报系统,提出“L”型注氮防灭火技术与注两相泡沫防灭火技术相结合的综合防灭火技术体系,确保采空区遗煤不发生自然发火,保证工作面的安全回采。

极坚硬顶板大倾角特厚煤层综采放顶煤技术

针对博孜坦煤矿极坚硬顶板、大倾角、特厚煤层条件下的综采放顶煤工艺,从理论上分析工作面设备下滑倒覆原因,探索、研究了设备防滑、防倒和强制放顶的技术手段和方法,采用该技术实现了矿井安全生产。

深部大倾角特厚煤层综放面回采巷道布置位置分析与实践

为了解决深部大倾角特厚煤层综放工作面回采巷道围岩极不稳定的问题,针对运输平巷的全断面来压问题,提出运输平巷沿顶板掘进;同时提出了回风平巷布置的五种可能:负煤柱布置、负零煤柱布置、正下方布置、正零煤柱布置和正煤柱布置,进行了相应的分析后,提出回风平巷应破底板平距1m掘进、在正煤柱位置布置。该布置方案完善了深部大倾角特厚煤层综放开采体系,解决了回采巷道围岩控制的难题。

大倾角特厚煤层区段煤柱合理尺寸研究

以某矿5#大倾角特厚煤层区段煤柱留设为工程背景,基于极限平衡理论和广义米塞斯准则理论计算得到煤层倾角为35°时区段煤柱宽度,得出留设区段煤柱25.6 m左右。运用FLAC3D数值模拟了不同煤柱宽度时巷道围岩应力和塑性区分布特征,模拟结果表明留设区段煤柱宽度在25m较合理。

大倾角特厚煤层分层综放面自燃火灾防治技术

分析大倾角特厚煤层分层开采综放工作面自燃发火的内在因素和外部因素,采取了针对性的防止煤层自燃发火技术措施,实现了工作面安全回采。

大倾角特厚煤层综放工作面支架工作阻力的合理确定

采用实测统计法、按支架支护强度计算法以及数值模拟法,分析了大倾角特厚煤层综放工作面在不同支护强度下顶板下沉位移量的产生原因。分析结果表明:顶板下沉的控制作用伴随支架支护强度的增大而减弱,同时位移下沉量变缓。因此,合理确定大倾角特厚煤层综放工作面支架支护的工作阻力,对工作面支架稳定性具有十分重要的意义。

大倾角特厚煤层综放开采技术的研究与应用

在分析大倾角煤层综放开采现状的基础上,结合东滩煤矿1300工作面41°倾角、特厚煤层实际,进行了大倾角特厚煤层综放开采设备稳定性控制、工艺方式优化、矿压显现规律等方面关键技术的研究,在实际生产中取得了较好的技术经济效果,可为类似煤层综放开采提供参考。

大倾角特厚煤层综放开采采场顶板破断特征

针对大倾角特厚煤层综放采场冒落矸石下滑充填及顶板破断特征,将大倾角煤层采场上覆岩层视为倾斜弹性板,利用"板"的理论对大倾角综放采场顶板矿压显现规律进行了研究。研究表明,大倾角特厚煤层综放采场顶板的破断特征与冒落矸石的下滑、充填程度有密切关系,且受矸石影响较大。根据采场顶板的不同条件对其破断特征进行了研究,得出大倾角特厚煤层综放采场矿压显现规律及顶板破断特征。

大倾角特厚煤层倾斜分层开采地表沉陷预测分析

结合生产实际情况,针对大倾角特厚煤层的开采造成的地表沉陷,从现场踏勘及理论上进行了分析研究,对今后开采造成的地表沉陷进行了预测,提出了一些防控措施。

“三软”煤层大倾角综放面生产难题及管控

靖煤公司王家山煤矿大倾角特厚煤层水平-圆弧过渡综放工作面,针对在生产管理中存在两道超前支护范围巷道变形快、工作面设备上窜下滑、增补液压支架困难、设备影响频繁等问题,采用工程实践方法,超前进行工作面顶底煤探测并绘制工作面旬测剖面图,及时验收调整工作面工程质量问题,控制液压支架及前后溜上窜下滑及断链预防,实施防飞矸措施,上下端头及隅角管理等一系列管控措施,有效管控了大倾角综放工作面生产过程中各种突出问题,实现了王家山煤矿大倾角综放面的安全高效回采。

大倾角特厚煤层斜切分层综放开采实践

根据新疆大黄山煤矿＋735工作面生产地质情况,进行综放支架选型,并对其防倒、防滑稳定性进行分析。通过分析得知,支架倾倒临界角为28°,下滑临界角为22~25°。由于中大槽煤层采用斜切分层综放开采,＋735工作面倾角从40°降到28°,比支架下滑临界角稍大,说明支架仍需要采取防倒防滑技术措施。此外,对机采高度及上端头区域加强支护进行分析研究,并通过现场实践,＋735工作面实现了大倾角特厚煤层安全、高产、高效开采。

大倾角松软特厚煤层综放开采设备的选型与配套研究

针对汾源煤业有限公司5#煤层大倾角松软特厚煤层的实际情况,与其他类似矿井对比分析后确定了合理的工作面布置方式及回采工艺,通过对支架主要技术参数和结构形式的优化分析,提出了支架选型设计的依据,并计算得出了支架合理的支护强度,同时提出了运用综合技术措施解决工作面设备防倒、防滑和煤壁片帮的控制难题。

大倾角高应力特厚煤层高产高效开采装备配套技术研究

在总结国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综采是大倾角煤层安全高效开采的必由之路,指出了实现大倾角煤层长壁综采需要解决的理论和技术问题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点介绍了大倾角煤层开采基础理论、关键技术及成套设备的研究现状和进展,系统地介绍了大倾角中厚煤层综采、大采高厚煤层综采、特厚煤层综放、煤层群综采开采及回采巷道支护的工程作业实践。针对兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿特殊的地质条件及灾害类型,对矿井综采设备进行配套,满足生产要求。