7.0 m大采高综采工作面临近回撤阶段的冒顶压架机理分析及防治措施

针对神东矿区大柳塔煤矿采用7.0 m大采高综采工作面在临近回撤阶段冒顶压架事故频发的问题,运用FLAC^(3D)数值模拟软件,建立工作面回撤采动模型,对该矿52304工作面临近回撤阶段时调节巷留设与否对应的工作面垂直应力分布进行模拟对比;采用现场测试与理论分析的方法,对大采高综采工作面冒顶压架机理进行分析。结果表明,调节巷的布置会引起巷道两端面产生应力集中,容易引发冒顶压架事故。提出了大采高综采工作面回撤阶段的冒顶压架防治措施,该措施的有效性与可靠性在后续开采过程中得到了验证。

特大采高综采面回撤阶段挂网位置研究

为解决神东矿区特大采高工作面回撤阶段挂网位置选取困难的问题，在分析了矿区多个工作面的回撤挂网案例及对大柳塔煤矿52303工作面回撤阶段现场矿压实测的基础上，根据工作面回撤阶段的矿压规律，提出了确定挂网合理位置的方法。研究结果表明：挂网位置选取是否合理取决于工作面周期来压步距、来压持续长度、柔性网的长度等因素，通过准确预测工作面挂网阶段的来压状况，将上述3个因素代入相应公式可计算出各种情况下的挂网合理位置，由此计算出大柳塔煤矿52303工作面回撤阶段合理的挂网位置应在距主回撤通道19～20m，保障了工作面的正常接替。

补连塔煤矿7m支架综采面回撤阶段矿压规律研究

通过补连塔煤矿7 m支架大采高综采工作面临近回撤段矿压观测及矿压规律分析,对回撤阶段来压位置进行预测,并确定合理的等压位置,指导了综采工作面安全回撤。在22303工作面实际开采过程中,距离回撤通道6.5 m处来压,工作面未采取等压措施直接开采至贯通,且贯通前1.6 m处来压结束。工作面最终实现了无来压贯通,回撤效果良好。该工作面的安全快速回撤,为日后类似条件下综采工作面回撤提供了借鉴和指导。

浅埋深综采工作面回撤阶段压架冒顶机理与防治

针对神东矿区辅巷多通道快速回撤技术在下部煤层应用中多次出现压架冒顶事故,采用理论分析、数值模拟等方法研究回撤阶段工作面压架冒顶机理。对比分析神东矿区多个工作面回撤情况后确定调节巷为事故灾害的诱因,调节巷使得工作面部分区域顶板悬空面积加大,随着埋深的增加,调节巷围岩的变形量和煤体应力极值显著增加,容易导致煤体大面积破坏而引发顶板事故。基于煤体稳定性确定了神东矿区工作面调节巷适用的埋深为200 m。据此提出了当埋深超过200 m时对调节巷进行充填或重新开掘新的主回撤通道、根据矿压规律科学地选择挂网位置等防治措施,并在大柳塔矿52303工作面进行了应用。

高应力坚硬顶板条件下综采工作面回撤阶段切顶技术

潞宁煤业二二采区大巷受两翼工作面采动影响,巷道变形严重,安全隐患大,巷道维修成本高。针对这一情况,在22115工作面回撤阶段采用切顶技术,通过深孔爆破切顶,切断工作面顶板与大巷煤柱直接顶及老顶的联系,减少工作面压力向采区大巷的传导,从而有效减弱大巷的承载压力,大巷变形量明显减少,保障了矿井安全开采。

大采高综采面回撤前压架冒顶事故分析

为探明大采高综采工作面回撤阶段出现压架冒顶事故的原因,运用数值模拟和理论分析,从工作面临近回撤阶段调节巷的设置、覆岩关键层的结构特征与运动两个方面对工作面回撤过程中出现压架冒顶事故的机理进行分析。以神东大柳塔矿52304工作面为例,分析结果表明:大采高综采面关键层断裂形成的"悬臂梁"结构是造成压架冒顶事故的根本原因,断裂块体失稳错动、拉断区与压缩变形区相互贯通是造成压架和加剧端面冒顶的直接原因,而调节巷的存在是冒顶事故发生的诱因。研究结果为治理大采高综采面压架冒顶事故提供了理论指导意义和借鉴价值。

回撤工作面支护工艺的改进

针对铁北煤矿综采工作面设备回撤期间工作面支护形式安全性差、支护强度较低等问题,进行回撤工作面支护形式改进的研究与实践。工作面采用无单体液压支柱、无坑木支护,增加掩护液压支架,改变回撤工作面支护形式以及支架整形平台的设计与应用,实现快速、经济、安全回撤。