浅埋大采高工作面支卸组合沿空留巷技术研究与应用

针对目前沿空留巷技术普遍存在辅助运输量大、巷旁支护初期强度低等问题,研究分析了“支卸组合-泵充混凝土支柱”沿空留巷技术。以三江煤矿109工作面为实例,建立了大采高工作面沿空留巷力学计算模型,采用理论计算手段,确定了留巷巷道超前水力压裂卸压高度和巷旁泵充混凝土支柱支护强度,并应用于工业试验。结果表明,采用水力压裂卸压后,端头支架工作阻力平均降低12%;埋深92m、采高5.24m的综采工作面采用Ф1000mm泵充混凝土支柱,留巷期间最大应力27.9MPa,支柱完好,巷旁支护强度足够;留巷期间巷道最大顶底板移近量83mm,顶底板收缩率2%,顶板最大离层量23mm,整体变形较小。“支卸组合-泵充混凝土支柱”沿空留巷技术在大采高工作面的成功应用,可为类似地质采矿条件矿井的无煤柱开采提供技术借鉴。

浅埋大采高工作面回采巷道矿压监测技术与方案

杭来湾煤矿根据302盘区30201工作面开采条件、巷道尺寸、支护方式及巷道布置情况,在工作面运输机巷及回风巷增加相应的监测设备,实施矿压观测。通过对矿压监测数据的分析,开展巷道支护效果的评价工作并预测工作面初次来压和周期来压覆岩垮落规律,保障安全生产。

浅埋大采高煤层过空巷矿压规律研究

煤矿开采过程一直存在综采工作面过空巷问题。通过现场监测,酸刺沟煤矿综采队获得了顶板下沉的一些数据,掌握了浅埋大采高煤层过空巷前后周期的来压状况,并且预测了周期来压,以及评价了通过停采等压、局部工作面调斜等手段对来压时间及强度的控制效果,本文着重对浅埋大采高煤层过空巷时矿压的规律进行了研究,旨在为更好地促进我国西部浅埋大采高煤层工作面过空巷,进而更好地进行煤炭开采工作。

浅埋深大采高工作面矿压显现规律研究

以三道沟煤矿85214工作面为工程背景,对浅埋深大采高工作面矿井的矿压显现规律进行研究,利用理论分析的方法,建立固支梁和悬臂梁模型,确定工作面初次来压步距和周期来压步距分别为104.91和19.90 m。基于覆岩浅埋结构性质,建立短砌体梁和台阶岩梁模型,确定支护阻力分别为5 624和14 461 kN;利用现场试验的方法,对井下支架工作阻力数据实测分析,确定工作面初次来压步距106 m,周期来压步距16.8 m,月平均次数11次,平均支架载荷37.5 MPa,支承压力主要分布于工作面中部区域。研究结果证明了来压步距模型的合理性和有效性,并确定了浅埋深条件下覆岩结构呈现短砌体梁结构和台阶岩梁结构的破断特点,可为矿井生产提供依据。

浅埋深大采高工作面矿压规律与影响因素分析

为研究浅埋深大采高工作面矿压规律,分析其主要影响因素,以大柳塔煤矿1-2上煤层开采为背景,结合统计分析、物理模拟、数值计算与工程实践的方法,掌握了工作面初次来压与周期来压的矿压显现规律,揭示了煤层采高、埋深对来压规律的影响。研究表明,来压期间支架工作阻力随采高的增大而增大,动载系数、周期来压步距与采高没有直接的关系。来压期间支架平均工作阻力、动载系数随埋深的增大而增大,周期来压步距与埋深没有直接的关系。1-2上煤层工作面开采的初次来压步距为60 m,平均周期来压步距为12 m,来压期间支架工作阻力一般在6500~8500 k N,少数支架工作阻力会升到9300 kN左右,工作面支护效果良好。

浅埋深大采高工作面矿压显现规律及煤壁稳定性研究

浅埋深大采高工作面存在支架载荷大、煤壁偏帮严重等问题,文章通过分析上湾矿浅埋深大采高工作面液压支架的实际工况,预测了浅埋深条件下老顶形成的结构。应用数值模拟和理论分析的手段,着重分析了浅埋深大采高综采工作面的矿压显现特征、大采高工作面片帮机理,并提出防片帮措施。

大采高浅埋深开采地表裂缝成因分析研究

为了掌握大采高浅埋深开采地表裂缝发育规律,以超化煤矿22001工作面为研究对象,通过现场监测和理论分析,获取地表裂缝分布特征及变形参数,分析了地表非连续变形的形成原因。结果表明:动态裂缝超前距为38.5 m,发育周期19 d;裂缝最终呈现密度大、宽度小、无台阶型发育、压缩变形区域小、裂缝角偏小的特征。上覆岩层中关键层的破断是地表裂缝产生的根本原因,因覆岩岩性较软,松散层较厚,应力在传递过程中受到削弱,进而降低了台阶裂缝发育的可能性;黄土层抗拉能力弱,故地表形成了密集分布、无台阶发育的裂缝特征。

柠条塔煤矿大采高工作面切顶沿空留巷围岩变形机理研究

以柠条塔煤矿大采高工作面预裂切顶沿空留巷为工程背景,采用有限元数值模拟方法分析预裂切顶对沿空留巷围岩应力分布的影响。介绍了沿空留巷支护和爆破施工参数,根据围岩表面位移、顶板离层、恒阻锚索受力、液压支架工作阻力监测数据,分析了从开始留巷到变形稳定矿压显现规律。现场试验表明:切顶卸压自动成巷技术能够切断采动应力传递路径,明显降低了浅埋大采高工作面沿空留巷围岩受到的动压扰动,有效抑制了巷道围岩变形,成巷断面尺寸满足生产要求。