软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律研究

为了研究软弱围岩条件下综采工作面回撤过程中顶板运移规律,通过对昌汉沟矿综采15104工作面约80m末采区和回撤通道19d的现场矿山压力监测,详细记录了支架与围岩在工作面回撤前与回撤时的压力分布情况,以及矿山压力显现规律。根据理论分析计算,得出了在软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律,对指导实践提供了理论依据。

基于薄板理论的煤层顶板运移规律研究

通过在顶板变形规律与受力特征的研究中引入弹性力学薄板理论,依据各阶段受力特征的不同,建立并完成了4种力学模型的求解。运用薄板理论的平衡微分方程求解问题转化为关于节点挠度的矩阵计算问题,然后运用Matlab软件求解差分法建立的矩阵,最后,运用编写的Visual Basic计算程序实现内力的求解。依据计算结果,预测了各种模型下薄板破断位置与破断特征。

大倾角较薄厚煤层轻放工作面顶板运移规律研究

针对开滦东欢坨矿大倾角较薄厚煤层轻放开采的现状 ,采用深基点观测方法 ,分析了顶煤和顶板的变形、移动、破碎和垮落的规律 ,为合理确定放煤高度、放煤步距等重要工艺参数提供科学依据。

急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板运移规律

本文通过离散元数值模拟对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板运移规律进行分析,明确了急倾斜特厚煤层水平分段综放开采过程可分为"开挖悬臂阶段、顶板初次垮落阶段、垮落扩展阶段、岩层稳定阶段"4个阶段,依据第一主应力原理确定了回风顺槽距顶板4m左右是最佳的位置。

大采高工作面支架阻力确定及顶板运移规律的采厚效应分析

针对大采高工作面顶板运移规律及工作面支架阻力确定问题,以某矿15101工作面为工程背景,建立了采场力学模型,对支架的工作阻力进行了合理确定。采用理论分析和UDEC数值模拟,研究了大采高工作面顶板运移规律。研究结果表明:随着大采高采场的不断推进,顶板破断后,基本顶形成"砌体梁"结构;在不同采高下,随着采高的增加,工作面的初次来压步距也随着加大,顶板稳定性变差,顶板压力增加,超前支承压力增大且峰值前移,影响范围增加,矿压显现更加强烈;15101工作面的初次来压步距为35.12 m,工作面支架的额定工作阻力为9 100 k N。

大采高综采工作面采场上覆岩层运移规律研究

针对大采高综采工作面上覆岩层运移规律的特殊性,以苏家沟煤矿4101工作面为研究背景,对工作面推进过程中顶板运移情况进行了理论分析以及现场实测研究。研究结果表明:4101工作面直接顶为2类中等稳定顶板,基本顶为来压不明显的Ⅰ级顶板,工作面采场围岩属于较好控制的采场围岩。顶板岩层大约在距工作面煤壁前10 m处开始移动,其移动速率缓慢增加,基本顶中的两个深基点移动的运移情况基本一致,在推过基点大约15 m后,顶板运移量急剧增加,达到最大位移量,深部基点与浅部基点位移量大致相等,工作面顶板并未出现离层现象。

起伏煤层大采高工作面顶板垮落规律研究

针对某矿起伏煤层大采高工作面矿压显现剧烈的问题,通过理论分析、数值模拟等方式,研究了起伏煤层大采高工作面上覆岩层运移规律及垮落特征。结果表明,仰斜开采采场顶板不易形成结构,开采基本顶形成结构较大,工作面容易片帮冒顶,而俯斜开采有利于控制煤壁和端面的稳定。建议该工作面布置时采用俯斜推进,为类似条件下工作面的顺利回采提供理论和数据支持。

8.5 m采高综采工作面顶板运动及支承压力分布特征理论研究

为保障8.5 m采高综采工作面安全生产,在总结分析不同采高综采工作面矿压规律基础上,采用工程类比、理论分析、相似材料模拟对8.5 m采高综采工作面覆岩运动及支承压力分布特征进行理论研究。在理论分析中提出基于D-P准则引进洛德参数修正传统计算公式,以考虑中间主应力对屈服函数的影响;采用回归分析方法科学预测综采工作面动载系数。结果表明:12401综采工作面顶板厚度为22.68 m,初次、周期来压步距为56,21 m;正常开采期间,定量分析、估算法预测顶板来压强度为1.51,1.69 MPa;支承压力峰值点位置为13 m,影响范围60 m。研究成果为支架的选型设计和综采工作面安全高效生产提供借鉴。

深部急斜特厚煤层水平分段综放面顶板控制技术研究

针对红会一矿八采区大埋深、大倾角特厚煤层开采过程中采场矿压控制问题,以八采区水平分段综放工作面顶板煤岩稳定性控制为目标,采用UDEC数值模拟方法,分析了开采扰动下工作面顶板运移破断特征。研究表明:急斜特厚煤层在开采扰动影响下,采区应力集中程度高,采场矿压控制问题突出,顶板变形特征呈倒三角状,煤壁易片帮,易诱发动力灾害。对顶板危险区域实施人工强制放顶后,煤层顶板发生切断现象,部分顶板发生垮落,直接顶充填采空区,顶板和冒落矸石有效的形成"垫层",减小了开采过程中顶板冒落、离层对工作面安全的危害。研究结果对现场安全开采提供了科学依据。

深部采场覆岩稳定性的微地震监测

简单介绍了微地震监测的原理,结合监测工作面的具体应用情况,应用矿山压力理论建立了采场顶板运移规律模型,并计算得出了直接顶和老顶的厚度。与微地震监测结果比较,结果基本一致,证明微地震监测可以用于预测覆岩运动规律。微地震监测技术对于确定采场覆岩高度、预报采场顶板破坏、预测煤与瓦斯突出从而预防灾害发生、保证煤矿安全生产并提高资源回采率等都具有重要意义。

大采高工作面支架载荷的采厚效应分析

针对小保当煤矿2-2煤层的具体情况,通过物理相似模拟和数值模拟实验的方法对工作面顶板运移规律及支架工作阻力进行了研究。研究得出小保当煤矿大采高工作面来压期间,基本顶下位岩层形成了"悬臂梁"结构,来压强度均为中等,随着采高的增加,煤壁前方的应力集中现象更加明显,采高大于6.5 m时尤为明显,平均支架载荷随之增加,支架载荷的均方差也随之增大,支架载荷的大小更加离散化。