近距离煤层采空区下片帮冒顶控制技术

针对黄白茨近距离煤层开采,下层煤1016工作面回采时由于受0916,0918工作面采空区集中应力和上层遗留煤柱影响,经常发生片帮冒顶等严重现象,采用滑移线场理论分析对下位煤层影响范围与现场实测等研究方法探讨片帮冒顶原因,通过以护为主、控制支架仰角、合理进刀、调整平衡千斤顶等综合预防措施和片帮冒顶针对性的处理手段,实现了安全回采,取得较好效果。

近距离采空区下综采工作面端面冒顶分析及其防治

针对东曲煤矿4#煤层开采位于2#煤层近距离采空区下进行这一开采实际问题,采用理论分析和现场实践相结合的方式,分析了14214工作面端面冒顶形式及其稳定性控制技术。研究结果表明,当两煤层层间距小于4.75m时,4#煤层工作面端面冒顶以拱轴上移冒落为主;当两煤层层间距大于4.75m时,4#煤层工作面端面冒顶以剪切滑移型冒落为主;影响工作面端面顶板稳定性的主要影响因素为直接顶板的赋存状态以及支架的工作状态两方面因素。根据研究结果提出了相应的防治措施,取得了良好的应用效果。

液压支架四连杆机构的优化设计

本文建立了液压支架梁端距变化最小的数学模型,并编制了液压支架四连杆机构的优化设计程序,通过实例对理论分析作了验证。

近距离煤层群重复采动下端面冒顶影响因素分析及防治

现有对于端面顶板冒漏的研究多针对单一煤层,而近距离煤层群开采下的端面顶板稳定性不同于单一煤层,在近距离煤层群开采过程中,由于相邻煤层间距较小,上位煤层开采后会使下位煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化,容易出现端面冒顶、煤壁片帮和顶板压架等灾变问题。以发生过3次大范围冒顶事故的某矿井17101工作面为工程背景,根据煤壁、液压支架与端面顶板稳定性关系,建立了近距离煤层群重复采动下的“端面顶板-煤壁-支架”模型,确定了近距离煤层群重复采动下端面冒顶的影响因素主要为顶板-围岩强度、支架工作阻力、推进速度和端面距。利用UDEC模拟软件模拟不同影响因素对重复采动下端面冒顶的影响,得出以下结论:①重复采动过程中顶板与煤体都受到了损伤破坏,顶板与煤壁强度降低,容易出现支架前端顶板冒落,引发顶板冒落与煤壁片帮等灾害,顶板-围岩强度越大,顶板的稳定性越好。②液压支架工作阻力偏低是造成工作面端面冒顶的重要原因之一,液压支架工作阻力越大,端面顶板越稳定。③工作面推进速度对端面顶板稳定性具有明显的影响,工作面推进速度越慢,采场顶板下沉现象越严重。④端面距为端面冒顶的重要影响因素,端面冒顶与端面距呈线性相关,冒落高度随着端面距的增大而增加,端面距越小,端面顶板越稳定,但是端面距太小也会影响到工作面的正常开采,应根据实际情况来确定。针对4个主要影响因素,提出了重复采动下端面冒顶的防治措施,即增加顶板与围岩的强度、提高液压支架工作阻力、合理控制推进速度和减小端面距。上述防治措施可为近距离煤层群重复采动下端面冒顶提供有效的解决方法。

掩护型支架全高度范围内相关构件参数变化规律的研究

根据在支型掩护支架的结构特点，建立了以工作高度为自变量的支架相关构件参数变化规律的数学模型，编制了相应的框图及程序，并通过实例计算得出各相关参数随高度的变化曲线。该方法及计算程序，可为支架在全高度范围内的力学分析打下基础，并为支架设计及现有支架的检测、核算提供一套快速、直观的计算方法。

大采高综采工作面煤壁片帮数值模拟研究

以长平煤业Ⅲ4312综采工作面生产实际为背景,在"砌体梁"结构关键块理论的基础上,运用UDEC数值模拟软件模拟分析了不同老顶破断距对煤壁片帮的影响。并总结分析了影响因素与片帮程度指标间的关系曲线图及相关规律。

近距离中厚煤层综采端面软弱顶板协同控制研究

针对东曲矿近距离中厚煤层综采工作面发生的严重冒顶事故,采用现场实测、数值模拟和理论计算方法,从端面顶板结构和稳定性影响因素角度分析,得到端面软弱顶板的稳定性影响因素、失稳机理和协同控制技术。研究表明,近距离中厚煤层下部工作面回采时,液压支架梁端至煤壁的无支护空间为冒顶活跃区;认为在煤层赋存条件、支架工作状态和支架围岩关系共同影响下发生拱轴上移型端面冒顶和剪切滑移型端面冒顶;提出控制工作面破碎顶板、优化作业工序以及增强支架支护质量的协同控制技术。

深部开采工作面顶板事故发生机理及控制技术探讨

随着煤炭资源不断开采与利用,国内大部分煤矿已经进入到深部开采阶段,深部高地应力、岩性条件、断层活化等造成了采场顶板事故频发,严重威胁井下人员生命安全。保证采场围岩稳定性,是矿井安全、高效回采的前提。但深部采场顶板冒落机理复杂,影响因素多,若缺乏对其冒落机理与控顶技术的掌握,会对工作面回采带来严重危害。基于此,通过介绍深部采场顶板事故的相关情况,分析采场顶板事故发生机理和影响采场顶板事故的主要因素,阐述深部采场冒顶前出现的预兆,并针对事故发生的实际情况,提出了治理采场顶板事故的应对措施。

综采工作面收尾期间过漏顶区实践

对综采工作面收尾期间漏顶成因进行了分析,通过过漏顶区的实践,总结出了过综采工作面漏顶区的有效方法。

近距离煤层群重复采动下裂隙分布特征对端面顶板稳定性的影响研究

为研究近距离煤层群重复采动下覆岩裂隙分布特征对端面顶板稳定性的影响,综合运用数字图像相关技术(DIC)、三轴力学特征试验、数值模拟等方法,对近距离煤层群重复采动下裂隙分布特征进行分析。研究结果表明:三轴应力状态下围压提升会造成煤体试样峰值强度和弹性模量的增加;随着围压的增大,试样的破坏角增大,易导致煤壁片帮,从而诱发端面顶板灾变;单一煤层开采时,顶板破断主要位于工作面煤壁处的顶板位置;下位煤层开采前,岩层受上位煤层采动的影响,裂隙数量和密度进一步增加,分布范围变大,上位煤层裂隙的张开度和密度要明显高于下位煤层;工作面覆岩裂隙依次经历“产生—发育—闭合—再发育—贯通—再闭合”的动态循环变化过程。研究结果可为相似条件下近距离煤层开采端面顶板稳定性控制提供理论支撑。

掩护式液压支架顶梁运动轨迹分析

通过顶梁运动轨迹对三机配套梁端距、工作面支护状况及支架受力状况的影响分析,结合具体支架设计,给出顶梁运动轨迹双纽线的设计要求,优化支架对工作面顶板的支护,防止工作面发生片帮、冒顶,更好地维护顶板。