矿压显现

摘要： 神华亿利能源有限责任公司黄玉川煤矿216采区内5个工作面中部有构造隆起,导致工作面走向和倾向方向上都存在不同程度的倾角,形成双向倾斜综放工作面。尤其是216^(上)01工作面开采过程中,面临大坡度俯采条件,对综放工作面的设备稳定性产生影响,同时也给顶煤放出和采场矿压控制带来挑战。为解决黄玉川煤矿双向倾斜工作面综放开采矿压加强支护管理的难题,运用FLAC^(3D)软件模拟分析了黄玉川煤矿双向倾斜工作面矿压显现规律,并根据数值模拟结果,提出了管控措施。研究结果表明:近水平综放工作面开采过程中,采场周边的垂直应力、垂直位移和塑性区分布在倾斜方向上是呈现对称分布的,并且在走向方向上有规律波动,而双向倾斜综放工作面则是不均衡分布和无规则变化的。因此可以判断出双向倾斜综放工作面的开采容易造成顶板的偏应力集中,低水平位置的回采巷道矿压显现会更加剧烈,需要加强支护和管理。通过PFC^(2D)软件模拟顶煤开采过程中顶煤流动规律及冒落情况,研究了顶煤流动及放出规律,发现顶煤采出率随着俯采角的增大基本呈现出逐步减小的变化趋势,因此在现场生产中,应当对大倾角综放开采放煤工艺进行针对性地优化。不同放煤工艺下顶煤采出率及顶煤放出量规律模拟结果表明2轮或3轮顺序放煤方式条件下,顶煤的采出率高,说明多轮放煤可以让顶煤缓慢均匀下沉,最大限度减少顶板矸石的混入。根据模拟结果和现场可操作性最终确定了黄玉川煤矿的放煤方式是一刀一放、两轮顺序放煤。

摘要： 沿空留巷技术在神东矿区已经应用成功,但沿空留巷的矿压管控一直是难点。榆家梁煤矿43203综采工作面回顺为沿空留巷巷道,通过在回采过程中进行矿压观测和对超前支护巷道内的顶板及两帮进行观测,找到了沿空留巷对矿压的影响规律,并通过对比在正常回采、过架棚区和过集中煤柱不同的条件下沿空留巷压力显现情况,总结出了一套可行性强的支护和管理措施。

摘要： 顶板灾害作为福建省煤矿安全开采的主要制约因素,对矿井安全生产构成很大威胁。为了减少顶板事故的发生以及优化升级顶板的管理,在分析高陂煤矿主采煤层顶板特征的基础上,从顶板岩性及其组合角度对其工程地质岩组、结构组合、沉积层序类型等方面进行了初步分析与总结。结果表明:高陂煤矿主采煤层顶板具有坚硬、较坚硬、软硬相间、软弱四种工程地质岩组类型;直接顶+老顶型、直接顶型、老顶型是该矿主采煤层顶板普遍的结构组合类型,而下软上硬型则是最主要的顶板沉积层序类型,矿压显现不强烈、不明显,来压强度不大、步距较小,是最有利于煤矿安全生产的顶板类型。

摘要： 本文以庞庞塔煤矿9-301大倾角特厚煤层综放工作面作为工程背景,采用数值模拟和矿压监测的研究手段,对综放工作面回采过程当中顶板矿压显现规律进行综合分析研究,研究成果可为矿井大倾角特厚煤层综放开采提供参考。

摘要： 采用矿压在线监测系统及其他监测设施对杜儿坪矿近距离煤层73904综采工作面的支架受力、锚索受力及巷道顶板离层情况进行在线监测,掌握了近距离煤层在回采期间围岩应力在不同条件下的分布状况和显现规律:3号煤层回采过程中采动压力对巷道影响区范围在15.5~19.8 m,且巷道受动压主要影响区域为下半部巷道内;工作面采动压力对于巷道内的顶板离层影响显著,一般情况下,影响范围会处于23.8~15.3 m,平均19.8 m,为支护方案优化提供了依据。

摘要： 为提高综放工作面末采生产效率以及安全保障能力,以90506综放工作面为工程研究对象,采用现场测试法分析采面矿压显现规律,发现采面矿压显现不明显,采动动压影响范围为超前采面20 m,其中应力峰值位置位于采面前方5.5~7.5m范围内。针对采面开采实际情况,针对性提出末采工艺技术,实现末采安全高效进行。

摘要： 为了分析矿井综采工作面不同复合顶板结构下开采岩压分布和显现特性,达到优化巷道支护设计的目的,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了复合顶板的结构特点及复合顶板开采效果。以陕西某矿井工作面为例,通过液压支架、巷道变形的现场监测数据,验证了理论研究的成果。结果表明,复合顶板中的软弱夹层在外力作用下极易破坏,夹层的矿压显现分布对顶板特性有重要影响。当软弱夹层位于顶板切割层范围中间时,巷道支护强度要求最高,当软弱夹层位于顶板切割层范围顶部时,巷道支护强度要求最低。

摘要： 为了预防巨厚松散层深埋基岩下厚煤层开采工作面溃砂溃水事故,以焦作矿区东部某煤矿16011综采工作面地质采矿条件为工程背景,采用理论分析、现场观测方法,研究了煤层开采上覆基岩分类、导水裂缝带高度与覆岩岩性和采高之间的关系。通过工业性试验得到了巨厚松散层下顶分层开采采场和巷道矿压显现规律。研究结果表明,16011工作面采用顶分层开采期间,上覆基岩属于正常厚基岩;工作面年产量达到150万t实现了安全生产。综采工作面支架时间加权平均工作阻力和循环末阻力分别为支架额定工作阻力的64.26%和71.83%;初次来压和周期来压平均动载系数各为2.32和1.76。巨厚松散层下顶分层开采采场矿压显现规律与正常厚基岩煤层开采相近。工作面前方移动支承压力影响区达到90~140 m,其中剧烈影响区范围35 m。巨厚松散层下顶分层工作面前方移动支承压力影响区和剧烈影响区范围均大于正常基岩煤层开采。研究为特厚松散层下深埋基岩下厚煤层开采顶板围岩控制提供指导和参考。

摘要： 为研究工作面回采过程中,在经历不同的采空边界条件下,工作面不同覆岩空间结构变化及对矿压显现的影响,基于理论计算、微震监测、应力在线监测等方法,对母杜柴登煤矿30202工作面回采期间所形成的不同覆岩结构类型进行分析,得到不同覆岩空间结构下强矿压显现特征及危险区分布规律。研究结果表明:30202工作面回采过程中,先后经历“一面为自身采空区,三面为实体煤”到“两面为采空区,两面为实体煤”的边界条件,其覆岩空间结构相应的会经历“O”型、“O-S”型到“S”型覆岩结构转换和稳定的过程。工作面在“一面采空”条件下,回采过程中发生强矿压的危险性较小;工作面在经历“一面采空”到“两面采空”边界条件转变过程中,其临近已采工作面采空区侧及其端头煤发生强矿压的危险性较上一阶段明显增加;在“两面采空”条件下,本工作面高位岩层与相邻采空区上覆未回转下沉的高位岩梁容易产生连动,形成高位、跨度大的岩梁失稳,使得30202工作面回风巷侧在叠加应力影响下容易发生强矿压。研究结果可为工作面在不同开采条件下采场矿压特征分析、顶板控制和巷道支护设计提供一定借鉴。

摘要： 为研究断层对巷道围岩稳定性,本文以某矿201和203工作面回风顺槽为工程背景,采用FLAC^(3D)数值模拟方法研究受采动和断层共同影响下巷道围岩塑性区形态分布特征和应力场分布特征,揭示受采动和断层共同影响下201和203工作面回风顺槽的矿压显现规律。研究结果表明:巷道过断层段的围岩塑性区形态具有明显的非均匀分布特征,且巷道浅部围岩发生破坏,出现“卸荷”现象,围岩深部逐渐形成较为明显的应力集中区域;煤柱过断层段围岩塑性区破坏形态较为均匀,其巷道围岩最大主应力分布范围近似呈对称分布。针对过断层段围岩破坏较为严重,在现有支护基础上提出对应的补强支护方案,有效控制围岩的变形。

摘要： 通过研究采场顶板深孔预裂爆破对原生裂纹的扩展与止裂机理,得出该方法使回采巷道的围岩松动圈进一步扩展、巷道围岩的应力集中向煤体深部转移、受采场超前支承压力影响的矿压显现程度得到缓解;同时通过顶板预裂爆破参数的设计优化,能使顶板形成切落结构,也有利于减弱回采巷道围岩的矿压显现.

摘要： 为了准确掌握保德矿"三巷式"布置方式中回采巷道的矿压显现规律、为解决回采巷道围岩控制难题和进行支护设计提供指导,采用深部围岩多基点位移计、表面位移监测等现场测试手段,系统测试了保德矿回采巷道在不同采动影响阶段的围岩变形特征,分析了保留回采巷道在采动影响下的矿压显现规律,测试结果表明:保德矿回采巷道围岩变形与传统矿压显现规律有所不同,影响剧烈区域主要发生在回采工作面后方200m距离以后,且围岩变形具有明显的非均匀性,巷道顶底板和两帮的变形不对称,一侧的变形量明显大于另一侧.

摘要： 针对布尔台矿区原42102大采高综采工作面矿压显现强烈,煤壁片帮深度大,工作面液压支架前漏矸、漏顶严重等问题,采用FLAC3D数值模拟方法,对比分析了42102工作面在综放开采和大采高综采两种开采模式下的矿压显现规律,结果表明:综放开采可以有效降低煤壁片帮,并且采高越小,煤壁片帮值越小,采高3.5m综放开采的煤壁片帮量仅为采高5m大采高综采的65%左右,且顶板下沉量仅为综采的20%～30%.在42102工作面改为综放开采后,经现场实测:综放工作面煤壁片帮程度较大采高综采减小了50%,未出现漏矸、漏顶和冒顶现象,工作面支架工作状态良好,控顶效果良好.

摘要： 为深入了解特厚煤层大采高综采面矿压显现规律和特征,以塔山煤矿8107工作面为研究对象,通过现场实测,揭示、分析了特厚煤层大采高综采面的矿压显示规律.研究成果为该面和后续工作面回采及管理提供一定的技术参考以及为回采工作面的进一步优化设计提供一定的技术依据.

摘要： 文章以永安煤业有限责任公司丰海煤矿403采区-330mC1#S采煤工作面为工程背景,通过现场观测和理论分析等研究方法,研究开采过程中受遇断层构造影响的矿压显现特征.研究结果为丰海煤矿今后C1#煤层工作面的开采设计、工作面支护选型设计以及生产技术管理提供了指导和参考意见.

摘要： 目前煤矿开采深度在逐年加大,全国采深超过1000m的矿井达到了47处,不仅仅是采深大,工作面的开采强度也在加大,很多工作面宽度都达到了300m,采高也在加大.同时,我国还有30％的煤层顶板属于坚硬顶板,煤采出后顶板悬顶,久而久之顶板突然垮落就会形成灾害.在这种情况下,面临最大的问题就是深部的采动巷道变形控制,大变形和冲击地压是两个主要原因.

摘要： 特厚煤层综采放顶煤工作面开采后,由于一次采高大,端头区围岩形成小结构,顶板垮落不充分,形成"弧三角形悬板"结构,导致了相邻工作面辅运顺槽矿压显现明显,围岩破碎等严重的情况.结合不连沟现场条件,通过反复技术分析与研究,提出了采用深孔爆破和深孔注水相结合的强制放顶的端头区顶板管理技术.该技术实施后,工作面端头完全垮落,有效降低了辅运顺槽巷道变形量,保证了综放工作面安全顺利回采,取得了良好的经济效益和社会效益.

摘要： 我国近距离煤层群分布广泛,近距离煤层的开采与单一煤层开采相比,其矿压显现规律、顶板覆岩运动特征都有显著区别.当两煤层间距较小时,上煤层开采形成的采空区必然会对下煤层工作面造成显著影响,导致下煤层工作面顶板管理困难,矿压显现规律异常.本文以乌达矿区五虎山煤矿10号煤层为主要研究对象,通过查阅文献、建立力学模型等进行分析,得出煤层顶板有效控制受煤层间距、顶板破碎等因素的影响.通过研究破碎顶板研究的现状和比较不同技术之间的优缺点,选择马丽散注浆加固,并制定施工工艺.

摘要： 以赵固二矿深部高应力破碎围岩巷道变形量大、支护体破坏严重和巷道多次维修的难题为工程背景,基于矿压显现监测、理论分析和FLAC3D数值模拟技术,研究分析赵固二矿的变形机理和适合的巷道支护形式,设计出合理的巷道支护方案.通过数值模拟对比分析,确定了较优的支护方案,有助于降低支护成本,保证巷道断面尺寸,提高围岩的稳定性.

摘要： 断层赋存带矿压显现规律的研究对于巷道支护和采区优化具有重要的参考价值,本文针对山西正利矿地质条件,通过现场监测分析了断层区域内锚杆锚索载荷的变化规律,揭示了断层区域内矿压显现规律与巷道围岩变形破坏特征之间的关系,采用相似模拟研究了采场支承压力和断层构造应力的分布特征,验证了两条断层间的动压影响范围.研究结果表明,两条断层之间,工作面的动压影响范围大约在30m以内,工作面前方10m为矿压显现剧烈区域.由于两条断层间的顶板破碎较为严重,锚杆锚索受到顶板运动所造成的拉伸情况较多,载荷增加幅度较大.而且在构造应力影响下工作面顶板离层、断裂频繁出现,对巷道稳定性影响严重,因此断层构造为两条断层间矿压动力显现特征的主导因素,区域内巷道支护需采用加长锚索或U型钢等架棚支护措施进行补强.断层带之外根据受断层影响的剧烈程度划分为两块区域,受断层影响的区域工作面的动压影响范围在40m左右;不受断层影响的区域,由于顶板较为坚硬,不易破碎,锚固于顶板中的锚杆和锚索受顶板破断的扰动相对较小,载荷增量相对较低,该区域内坚硬顶板的垮落特征为断层前方的矿压显现规律的决定性因素.

摘要： 本发明公开了一种强烈矿压显现综采放顶煤工作面的矿压控制方法，属于综采放顶煤工作面顶板控制领域。本发明控制方法主要包括：首先对综采放顶煤工作面矿压显现程度进行界定，明确矿压控制方法适用条件；然后根据实测矿压参数，建立工作面“支架—围岩”关系定量表达式—顶板位态方程：为矿压控制技术提供理论支撑；依靠支架临界工作阻力使支架处于“限定变形”工作状态，实现顶板下沉量抑制方法，达到来压时保证正常生产的矿压控制最低目标；最后矿压显现重点区域采取“采空区留条形间隔煤垛”支撑顶板方案的顶板下沉量减沉方法，保证来压时矿压控制达到理想目标。本发明方法适于在矿压显现强烈的综放工作面矿压控制中广泛推广。

摘要： 本发明公开了一种回采巷道矿压显现数据的预测方法，属于矿山巷道围岩控制技术领域。利用矿压显现数据的预测变化量模型对一系列的矿压显现数据的实际差值进行非线性回归，即得到确定的回采巷道矿压显现数据的变化速度与累积变化量的函数表达式，进而得到回采巷道的矿压显现特征。利用本发明的回采巷道矿压显现数据的预测方法可以快速、高效的预测回采巷道的矿压显现特征，适用范围较广。

摘要： 本发明提供一种坚硬顶板工作面矿压显现分级方法，包括：确定坚硬顶板工作面矿压显现分级的评判因素集，获得各个评判因素取值；确定坚硬顶板工作面矿压显现分级的评判集，即坚硬顶板工作面矿压显现的评判等级集合；建立评判因素集中各因素与评判集中的评判等级的模糊关系，得到模糊关系矩阵；确定坚硬顶板工作面矿压显现分级的评判因素集中各因素的权重集，得到各因素的权重向量；对模糊关系矩阵和权重向量合成计算，对坚硬顶板工作面矿压显现进行分级。本发明根据坚硬顶板的力学属性和赋存条件，对工作面矿压显现强度进行分级，实现坚硬顶板条件下工作面矿压显现强度有效预测，可针对性的采取工作面和回采巷道的支护方案，实现工作面安全开采。

摘要： 一种坚硬覆岩复合矿压显现分析方法，包括如下步骤：步骤一：分析煤层综合柱状图及覆岩物理力学性质覆岩特征及关键层分布；步骤二：根据关键层特征分析关键层初次断距及周期断距与工作面推进距离；步骤三：确定自由空间高度及关键层破断；步骤四：揭示坚硬覆岩矿压显现特征。在顶板覆岩煤层开采过程中，工作面前后方大范围内矿压显现剧烈及周期大压和周期小压等矿压显现异常的分析方法，解决了坚硬覆岩煤层工作面开采过程中矿压显现异常与坚硬顶板破断的关系，应用本发明可根据未开采区域的覆岩资料对即将开采的工作面矿压进行针对性的分析，效果明显，对正开采工作面提供矿压防治的理论与数据支持，对于坚硬覆岩煤层开采的矿压控制具有实用性。

摘要： 本发明公开了一种强烈矿压显现综采放顶煤工作面的矿压控制方法，属于综采放顶煤工作面顶板控制领域。本发明控制方法主要包括：首先对综采放顶煤工作面矿压显现程度进行界定，明确矿压控制方法适用条件；然后根据实测矿压参数，建立工作面“支架—围岩”关系定量表达式—顶板位态方程：为矿压控制技术提供理论支撑；依靠支架临界工作阻力使支架处于“限定变形”工作状态，实现顶板下沉量抑制方法，达到来压时保证正常生产的矿压控制最低目标；最后矿压显现重点区域采取“采空区留条形间隔煤垛”支撑顶板方案的顶板下沉量减沉方法，保证来压时矿压控制达到理想目标。本发明方法适于在矿压显现强烈的综放工作面矿压控制中广泛推广。

摘要： 本发明为一种针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法，解决了对于矿井的矿压显现目前还没有行之有效的方法的问题。该方法首先在临空巷道底板的中线上施工深500-550mm、宽400-450mm卸压槽，然后在临空巷道两帮上由上至下施工至少两排深13-17m、向上倾斜4°-6°的卸压孔，相邻两排卸压孔呈三花眼布置。本发明方法中施工卸压槽、卸压孔等卸压技术就是提前转移临空巷道的应力分布，减弱临空巷道的矿压显现，化被动为主动，从源头根本上解决问题，实现了矿山压力的控制。

摘要： 本发明涉及煤矿开采与矿压分析技术领域，具体是一种急倾斜特厚煤层工作面矿压显现规律的数值模拟方法，能够将急倾斜特厚煤层开采煤岩应力场‑位移场演化过程数值化，更高效、准确、直观反映工作面矿压显现规律，从而为急倾斜特厚煤层工作面矿压防治提供理论依据,步骤包括：步骤一、收集急倾斜特厚煤层工作面煤岩层地质和开采技术信息；步骤二、运用FLAC3D软件建立数值模型，进行初始静力平衡计算；步骤三、模拟急倾斜特厚煤层工作面分段开挖过程；步骤四、输出急倾斜特厚煤层工作面应力和位移计算结果，获得急倾斜特厚煤层工作面矿压显现规律。

摘要： 本发明公开了一种顶煤放出率与矿压显现关系实验装置，包括骨架机构、采煤机构、支护行走放顶煤机构和数据采集分析机构，骨架机构包括连接模板、连接块、挤压螺钉、钢梁、加压螺杆、加压千斤顶、四角支柱、模板托架和连接孔，采煤机构包括底板卡槽、底板卡片、条形底板和旋转轴，所述支护行走放顶煤机构包括液压支架、行走丝杆、动力传递块、移架放煤丝杆、控制槽、支撑杆、移架滑块、承力板、放煤滑块、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、控制弹簧、前探伸缩梁、放煤口、溜煤槽、滑块、滑槽和钢丝，所述液压支架包括底座和顶梁。本发明可高效精准预测工作面开采事故并采取有效措施避免事故发生的目的。

摘要： 本发明公开了一种回采巷道矿压显现数据的预测方法，属于矿山巷道围岩控制技术领域。利用矿压显现数据的预测变化量模型对一系列的矿压显现数据的实际差值进行非线性回归，即得到确定的回采巷道矿压显现数据的变化速度与累积变化量的函数表达式，进而得到回采巷道的矿压显现特征。利用本发明的回采巷道矿压显现数据的预测方法可以快速、高效的预测回采巷道的矿压显现特征，适用范围较广。

摘要： 本实用新型公开一种千米垂深矿井矿压显现的远程可视化监测系统，包括矿用无线多功能监测设备、监测分站、顶板离层仪、监测主站、地面计算机，矿用无线多功能监测设备用于监测液压支架的压力变化，并将数据传输给监测分站，监测分站用于记录液压支架左右立柱初撑力和工作阻力，并将数据传输给监测主站，顶板离层仪用于记录不同位置离层值，并将数据传输给监测主站，监测主站负责将所有井下数据进行打包，传输至地面，由地面计算机进行分析处理。本实用新型可监测工作面以及上下进风巷的顶板压力变化，掌握压力显现规律，对深部开采矿井开展顶板来压预报，优化采煤工艺，为合理进行支架及采煤机械的选型提供可靠的技术参数。