大断面切眼失稳顶板加固维护及工作面安装方案

针对切眼下口大面积失稳顶板,采用液压单体配合交接顶梁、工字钢梁、对焊工字钢底梁+一排联体木垛+注马丽散胶结固化顶板进行强行支护控制顶板。采取边改棚卧底边安装的措施,每改够安装一架距离即安装一架,确保了工作面顺利安装。

深部沿空巷道侧向顶板围岩失稳因素研究

深部沿空巷道顶板围岩破坏失稳的影响因素繁多,围岩体应力环境和破坏失稳机理十分复杂。为了研究深部沿空巷道侧向顶板围岩失稳因素,以孙村煤矿为背景,采用理论分析和数值模拟的方法得到了深部沿空巷道顶板失稳因素。研究结果表明:基于沿空巷道围岩结构体受力结构,揭示了侧向顶板围岩失稳主要与基本顶厚度、巷旁支护阻力、埋深以及顶板岩性有关;利用数值模拟得到了基本顶厚度在30~38 m时对顶板和煤帮的结构失稳影响最大,顶板岩性的改变与围岩最大应力集中成正相关,与围岩应力集中影响范围成负相关;埋深越大,顶板变形越大,破断风险越高;巷旁支护阻力的大小对顶板和煤帮失稳几乎没有影响。

露天爆破震动诱发地下洞室顶板失稳的非线性机理分析

开挖爆破是诱发工程岩体失稳的重要因素.根据露天与地下联合开采特点,将地下洞室顶板简化为水平简支梁,基于非线性理论分析方法建立了露天爆破震动扰动诱发地下洞室顶板失稳的突变理论模型,导出了其失稳判据条件和临界安全厚度,探讨了爆破震动幅值、主频、围岩特性等主要因素对地下洞室顶板临界安全厚度的影响.以甘肃厂坝铅锌矿群采空区顶板安全厚度分析为例,计算得到了露天与地下采场之间顶板的临界安全厚度.研究结果表明:露天爆破扰动诱发地下洞室顶板失稳过程具有非线性和不连续性特征,顶板临界安全厚度不仅取决于岩体工程特性,而且与爆破震动幅值、主频等多重因素有关,这与实际情况是吻合的.

基于灰色关联分析的顶板失稳控制因素研究

系统地开展了煤层顶板上覆岩石破碎厚度的控制因素定性和定量分析计算,通过列举影响煤层顶板上覆岩石破碎厚度的8项控制因素,借助灰色关联分析法,得出各控制因素的影响级别,得出主控因素为顶板岩石性质,其他控制因素影响程度由高到低依次为开采层厚度、回采方法、工作面长度、工作面推进速度、煤层倾角。研究结果可为矿井顶板控制以及矿井瓦斯治理提供有益参考。

遗留煤柱下回撤通道高低位顶板联合失稳机理及控制技术

针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述了末采期遗留煤柱下高低位顶板发生联合失稳的风险来源;基于遗留煤柱顶板支承压力峰值分布区域与水力压裂裂缝扩展规律,结合低位基本顶断裂位置对回撤通道矿压显现影响,综合提出了“高位定向孔区域水力压裂+低位直孔局部水力压裂”的围岩结构优化控制技术,并在霍洛湾矿31107工作面进行试验。现场应用表明,提出的围岩优化控制技术可有效控制末采期高应力集中强动载,实现了回撤通道围岩稳定、设备安全回撤的目标。

深井岩巷空顶区失稳及安全空顶距研究

为解决深井岩巷掘进过程中空顶区冒顶、片帮的安全问题,以吕家坨矿-950四采区回风道为工程背景,综合采用理论分析与数值模拟相结合的方法开展研究。运用卡斯特纳公式计算了巷道开挖之后塑性区半径为3.19 m,以此为基础建立了一端简支一端固支的空顶区岩梁力学模型,推导出了最大空顶距表达式。研究结果表明,-950四采区回风道的安全空顶距为2.6 m;运用GDEM模拟分析了不同工况下围岩的应力和损伤情况,模拟结果表明前方岩壁的支撑作用要明显高于后路锚杆对顶板的支撑作用,Ⅲ型工况下围岩的应力和损伤情况与Ⅱ型工况相差不大,考虑炮孔深度受限,空顶距为2.4 m时较为合适。

大断面巷道顶板失稳分析与控制技术

针对综放大断面巷道顶板松软破碎易诱发岩层离层膨胀,进而导致锚索拉断和诱发冒顶事故的现象,以20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究背景,采用理论分析、数值模拟等方法,对巷道冒顶前矿压现象分析。研究结果表明:顶板结构失稳的主要原因是地质体破碎和锚索参数不合理,并提出了通过调整锚索支护参数增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。

伪斜工作面过亚眼交岔口处顶板失稳成因探讨

通过伪斜工作面过亚眼期间 ,交岔口处顶板岩层形成的力学结构、需控岩层的范围和局部集中压力区域的分析 ,通过对交岔口处顶板失稳成因进行探讨 。

采空区下顶板失稳因素与控制技术

针对采空区下工作面开采过程中,受二次采动影响,顶板受到不同程度损伤,从而使顶板稳定性变差,容易出现顶板冒顶、片帮等围岩灾变问题。以某矿6101工作面为工程背景,通过对近距离煤层群采空区下顶板结构进行分析,找出近距离煤层采空区下顶板失稳影响因素;从顶板、煤壁、支架3个方面考虑影响顶板失稳因素,利用FLAC3D模拟软件,分析上位煤层开采后下位煤层的应力塑性区条件;通过对顶板-煤体强度、推进速度与支架工况3个方面,对顶板失稳提出防治建议,为近距离煤层采空区下煤层开采提供了有效经验。

平岗煤矿5#层回采工作面顶板失稳机理浅析

引言。平岗煤矿5#层煤覆盖面积广、埋藏较稳定，储量丰富，其储量约占全矿可采煤层储量的百分之四十二，自七六年五采区5#层煤开采以来出原煤212万吨，占全矿原煤产量的百分之三十五。因此说5#层煤是平岗矿主力煤层，但是5#层煤在回采过程中顶板较难管理，经常发生漏顶，冒顶事故，给生产安全带来较大的威胁。因此，对5#层煤顶板失稳原因的探讨是致关重要的。下面将自已在5#层煤开采过程中一些粗浅看法进行分析。

单体工作面顶板失稳与事故成因机理探讨

根据大黄山煤矿采煤工作面顶板事故统计资料,本文就采煤工作面顶板失稳及事故的成因机理进行探讨分析。

长壁工作面顶板变形失稳的突变模式

本文借助突变理论这一现代数学工具分析了煤矿长壁工作面顶板变形失稳的初始条件，井推倒了变形失稳的分叉集。指出了顶板不发生大面积来压的条件，这对于判断预防顶板大面积来压具有现实意义。图６，参４。

大断面巷道顶板失稳机理分析及防治

以万利一矿3-1煤3盘区胶运大巷顶板冒落控制为背景,详细分析了顶板失稳冒落的主要原因,以支护理论为基础,通过优化支护设计,来控制巷道顶板围岩的稳定性,并在实践中取得了很好的效果。

大采高综采面顶板失稳控制研究

结合斜沟矿18110作业面工程实际,对大采高综采面末采期顶板管理展开探究,在分析18110作业面矿压显现规律的基础上,通过煤体预注固安特加固、挂网工艺优化等措施,有效解决了18110综采面末采时顶板管理难度大、安全事故多发的难题,为生产作业安全提供了有力保障。

大跨度巷道厚煤层顶板失稳分析与优化方案研究

以回坡底煤矿20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究对象,分析得出了顶板结构失稳的主要原因,并提出了通过优化锚索支护参数及预紧力锚杆索支护结构增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。

金家渠煤矿首采工作面煤岩结构失稳分析与协同控制技术

在强载荷作用下,大采高工作面开采易发生漏矸和冒顶片帮等灾害,严重制约矿井安全生产。针对煤岩结构失稳难题,归纳了开采扰动诱发片帮的4种类型,揭示顶板结构、煤壁失稳机制,提出了"内部耦合+外部约束"协同控制方法。内部耦合调控包括施工锚杆与锚索、注浆、疏放水减弱煤岩变形等。煤岩体外部约束调控包括片帮冒落控制、单体液压支柱配合护帮板支护及支架载荷、开采高度调整等。工程实践表明,煤岩体内外部控制方案减少了煤岩体灾变概率,实现了安全开采。

综放大断面煤巷顶板支护结构失效分析与控制研究

综放大断面巷道顶板松软破碎,容易出现离层膨胀,导致锚索拉断,破坏支护体结构,从而引发冒顶事故。以20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究背景,通过对巷道冒顶前矿压现象分析得出了顶板结构失稳的主要原因是地质体破碎和锚索参数不合理,并提出了通过调整锚索支护参数增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。

基于尖点突变理论的大跨度巷道顶板稳定性分析

基于尖点突变理论并结合巷顶板组合梁力学模型,建立了大跨度巷道顶板系统的失稳判据。顶板失稳判据表明:巷顶板失稳的临界状态取决巷道宽度、巷顶板垂直应力及水平应力的组合。当顶板侧压大于5MPa时,随巷宽的增大,引起顶板失稳的顶压由大变小;当侧压小于5MPa时,不论巷宽如何,顶板在失稳时所能承受的顶压基本相同。对于跨度大于5m的巷道,随着侧压的增大,能引起顶板失稳的顶压先增大后减小。在顶压一定的情况下,大跨度巷道顶板在侧压较小或较大时都可能失稳。

断层破碎区煤岩体失稳机制与注浆耦合控制研究

以清水营煤矿复杂煤层工作面穿越断层区域的工程应用为背景,分析了断层区开采扰动诱发断层活化机制及控灾减灾模式,确定了内部注浆耦合控制方法,改善了煤岩体自承载能力,提高支护结构与煤岩体相互作用和适应能力,实现了安全开采。本论文对复杂煤岩体开采扰动下安全开采提供了理论依据,为今后宁东矿区和全国类似条件煤炭能源安全高效开发提供了理论与工程借鉴。

断层破碎区煤岩体失稳机制与协同控制技术研究

以清水营煤矿复杂煤层工作面穿越断层区域为工程背景,对断层区煤岩结构失稳机制进行研究,给出了断层挤压冒顶的判断条件,确定了"内部耦合+外部约束"的协同控制方法。内部控制采取了锚杆与注浆控制结构,提高支护结构与煤岩体相互作用和适应能力;外部控制方法采取架棚铰顶、开采工艺装备优化调整等。应用实践表明,断层区煤岩体内外部控制方案在提高煤岩体自身强度的基础上加强了煤岩体抵抗变形的外部约束,减少了煤岩体灾变概率,实现了断层区冒落煤层的压缩与支撑协同、煤岩体下沉变形、破坏、失稳致灾过程受限与过程可控,从源头上实现了减灾与安全开采。