矿压显现规律

摘要： 采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短期记忆网络)2种预测模型,对缺失的光纤频移值进行对比预测,得出GRU模型的收敛速度优于LSTM模型的收敛速度,说明基于GRU模型的缺失值处理方法较优。将原始完整的光纤频移值转换为可表征矿压显现位置的光纤平均频移变化度,引入XGBoost(极端梯度提升)模型和BP神经网络模型进行对比预测,XGBoost模型能准确预测出测试集中所有出现“尖峰”的位置,而BP神经网络模型只预测出2处“尖峰”位置,说明XGBoost模型的预测效果优于BP神经网络模型的预测效果。将预测出的光纤频移缺失值替换至缺失位置,形成“完整”光纤频移值数据,将该数据转换为光纤平均频移变化度后,采用XGBoost模型进行预测。验证结果表明:LSTM模型及GRU模型均可准确预测出光纤下半部分的数据,且GRU模型准确性较LSTM模型准确性高;使用XGBoost可准确预测出测试集中出现的周期来压;通过GRU模型预测出的缺失数据经整合至缺失位置后,使用XGBoost模型仍可进行有效的矿压预测。

摘要： 近距离煤层在开采过程中易形成采空区和残留的区段煤柱,会导致其下部煤层的顶板结构和应力条件发生变化,从而使巷道围岩变形严重。以晋邦得矿为研究背景,利用数值模拟软件对煤层与采空区交接应力分布及底板应力分布进行模拟分析,确定了下煤层巷道合理布置位置,同时通过对上工作面不同回采范围下煤层巷道变形进行分析发现,当上煤层工作面回采距离为0 m~60 m时,煤层巷道变形量最大,而当工作面回采大于60 m时,巷道变形量较小,巷道较为稳定。本研究为近距离煤层开采提供一定的参考。

摘要： 大倾角煤层综放工作面的覆岩破断特征与矿压显现规律受倾角大、“三软”和其他地质条件等因素影响,易出现支架钻底、煤壁失稳片帮、架间漏顶冒顶和支架咬架、倒架等问题,严重影响工作面的安全生产。本文以汾源煤业大倾角煤层5-101综放工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验和现场监测的方法,分析了大倾角煤层综放工作面覆岩运移破断特征、顶板垮落步距及矿压显现规律。研究结果表明:大倾角综放工作面受采空区矸石充填程度的差异非均衡性,下端头充填密实,基本顶形成“倾向砌体”铰接结构,上端头基本顶作为规则冒落带随着割煤推进发生冒落,呈悬顶状态居多;基本顶向工作面正上方延伸扩展发生离层,中下部的上方区域离层量大于其他区域,顶板破断沿工作面倾斜呈起伏状。大倾角综放工作面顶煤层松软,支架后柱空顶显现严重,整体压力偏低,正常推采期间支架长期处于低阻力运行状态。大倾角综放工作面不同区域顶板来压频次和强度差异性较大,两端区域顶板来压频次和强度低于中部区域,工作面矿压显现呈现明显的“时-空-强”非对称特征。

摘要： 根据某矿业公司201、203工作面复杂地质及生产技术条件,对2号煤层进行综合机械化开采,采用FLAC^(3D)对201、203工作面回采时采场围岩的应力分布及其变形破坏规律进行数值模拟研究,取201、203工作面不同阶段的数值计算模拟结果为研究对象,分析其位移场、应力场和塑性区分布特征,揭示不同阶段下工作面受采动影响的矿压显现规律。

摘要： 基于综采工作面少人化和远程化的智能化发展趋势,陕煤集团神南产业发展公司搬家中心自2017年起,结合神府矿区各煤层综采工作面矿压显现规律,分析回撤支护关键技术,并在综采设备回撤期间,投入使用掩护支架智能遥控系统和绞车远程协助系统,为实现综采设备智能回撤迈出关键一步。

摘要： 神东矿区地区煤层埋深较浅,基岩较薄,工作面开采强度大,特殊的顶板结构,巨大的开采空间,以及快速推采形成的采动应力场等,使得工作面矿压显现的“时、空、强”特征与中部地区有本质性差异。为探究确定工作面开采矿压显现规律,以布尔台煤矿42105工作面为背景,采用理论分析、数值建模与现场实测等方法,完成了42105工作面上覆岩层三维地质模型,确定了工作面开采矿压显现规律。研究表明:工作面直接顶的初次垮落步距为9~27 m,平均18 m;老顶初次来压步距为51~59 m,平均55 m。周期来压步距为7~31 m,平均14.5 m,来压持续长度为2.7~5.2 m。研究结果对于神东矿区类似条件矿井安全开采具有重要的实际参考价值。

摘要： 工作面过上覆集中煤柱期间的矿压动载是近距离煤层开采过程中关注的主要问题。以神东矿区布尔台煤矿42204工作面作为研究背景,以FLAC 3D数值模拟对工作面过集中煤柱各时间区段内的垂直应力分布状态进行分析,结合数值模拟结果对集中煤柱动载影响区域的下工作面顶板进行预破断处理;结合微震监测事件及能量释放状态对下工作面过集中煤柱的采动过程进行现场监测。结果表明:工作面在出集中煤柱时,微震事件频繁,推进速度放缓但能量释放加剧,基本顶垮落及集中煤柱覆岩失稳是主要因素;工作面出集中煤柱后,在近距离上覆集中煤柱影响区内,微震事件增多但能量释放减弱,顶板完全垮落过程在工作面出集中煤柱后。

摘要： 根据薛虎沟煤业地质条件,采用理论分析、物理实验、计算机数值计算、现场监测和工业试验等方法,建立复采残采技术基础理论体系,为2=煤复采工作面布置、各类煤柱尺寸留设、2°煤安全高效开采关键参数确定等关键技术提供了理论基础。通过在掘进工作面采用超前施工钢钎的措施超前控制顶板,结合煤矿巷道加固、应力观测等方法,将工作面钢钎托住直接顶作为超前支护。形成了围岩控制成套技术,解决了复采残采矿井掘进、回采、末采回撤通道及大断面刷扩支护等顶板管理、防治水、有害气体防治的关键技术,保障了复采残采矿丼安全。

摘要： 为研究煤峪口矿8605工作面矿压显现规律,采用现场实测的方法实测了工作面支架工作阻力及巷道围岩变形量.研究结果表明,工作面支架初撑力基本分布在20～30 MPa之间,工作面初次来压步距约为25 m,周期来压步距约为10～15 m,运输巷道围岩变形远大于回风巷道,两巷超前支护距离设置为30～50 m较为合理.

摘要： 以新元煤矿9108综采工作面为实例,对该工作面支架初撑力、工作阻力等进行现场监测及分析;监测数据表明,工作面初次来压步距约40 m,周期来压步距平均为22 m,工作面来压在工作面布置方向及推进方向上均具有明显的分区特点;生产过程中支架普遍初撑力不够,需加强现场管理;支架工作阻力属于正态分布,整体工作状态较好.

摘要： 针对青岗坪煤矿42104综放面的矿压显现规律进行了模拟实验研究.研究表明:老顶初次来压步距64～66m,周期来压平均步距27m;初次来压动载系数1.27,周期来压增载系数为1.36,总体来压显现程度为中等;初次来压前煤壁前方支承压力增幅较明显的区域为煤壁前方16.75m范围内,周期来压时煤壁前方支承压力增幅剧烈的区域为煤壁前方45.01m范围内,确定工作面超前支护的距离应达到煤壁前方45m范围内.

摘要： 深部采场与围岩稳定性控制已成为煤矿开采面临的重大课题之一,引起了世界各国采矿界的高度重视.采用FLAC软件,针对兖矿集团赵楼煤矿千米深采煤工作面进行数值模拟,并根据数值模拟结果分析埋深较深时矿压显现规律,指导工作面顶板管理及支护设备选型,得到了良好的工程实际应用.

摘要： 本文针对姜家湾煤矿8213薄煤层综采工作面的地质条件，并结合8213薄煤层工作面现场连续观测矿压数据，应用数值模拟的方法对工作面矿压显现规律及围岩运动规律进行研究。研究表明姜家湾矿8213工作面老顶初次垮落步距62m，老顶周期来压步距30m，来压期间矿压显现强度平均在20MPa左右，来压期间支承压力峰值区为工作面煤壁前方1～4m，表明薄煤层工作面来压强度较低。

摘要： 膏体充填综采工作面矿山压力尚未进行深入研究,本文将膏体充填综采矿压观测数据及FLAC30数值模拟方法相结合,对膏体充填综采工作面矿压显现规律进行了研究。结果表明：膏体充填综采工作面矿山压力具有周期性,但来压现象并不是很明显,FLAC30数值模拟方法可为现场岩层移动与矿压控制提供依据。

摘要： 本文根据永安煤矿315工作面在线观测数据，分析了低位放顶煤工作面的矿压显现规律，为今后回采工作面安全生产管理提供了科学依据。

摘要： 梁家煤矿4105超长工作面的采场矿压显现规律研究和指导生产实践,紧密圈绕三软煤层超长工作面安全开采顶板控制技术这一焦点问题展开研究,在工作面支承压力分布、采场支护强度、支架运转工况、支架对顶底板适应性及回采巷道支护控制等方面有突破性进展。

摘要： 通过对华亭煤矿2501采区综放工作面矿压显现规律的分析,建立了综放工作面回采计算模型,利用FLAC模拟方法研究随工作面的推进工作面压力的分布特点,研究了矿压显现规律.研究结论对工作面安全生产和巷道合理支护设计具有参考价值.

摘要： 通过对色连一号矿首个综采面现场实测与理论分析,就工作面矿压显现特征、覆岩关键层结构形态和运动规律及其对矿压显现的影响等问题进行了深入研究.结果表明,采场初次来压步距为47.5m,周期来压步距为20m.覆岩中细粒砂岩层为亚关键层Ⅰ,中粒砂岩层为亚关键层Ⅱ,亚关键层Ⅰ破断运动时将进入垮落带而形成悬臂梁结构,其周期性失稳运动产生工作面小来压,亚关键层Ⅱ破断运动时进入断裂带而形成砌体梁结构,其失稳运动形成工作面周期来压,进一步阐明了工作面上覆岩层运动与破坏规律.悬臂梁结构的"稳定-失稳"运动促使下位直接顶中产生拉断区和压缩变形区,两区贯通时最易发生严重端面漏冒.研究结果均在现场矿山压力实测基础得到验证,对该矿日后综采面矿压控制具有重要借鉴意义.

摘要： 对14-1103工作面进行上覆岩层和两帮进行压力与离层值监测,分别钻入锚杆锚索并安装测力计和离层仪,主要监测段为距离井口900m-1100m处.通过实测发现,工作面上覆岩层比较坚硬,极大程度上增加了自然垮落对煤矿工作面带来的冲击,在工作面距离井口440m、500、800处出现托盘脱落现象,底鼓严重,因此对正利煤矿进行矿压规律研究计很有必要.本研究结合上覆岩层离层值情况对工作面矿压显现规律做了透彻的分析.

摘要： 通过对某厚土层覆岩的煤矿在开采前进行数值试验,为该矿的开采工艺及设备选型提供依据,然后对首采工作面进行矿压观测,分析了工作面顶板的断裂破坏、来压强度,压力分布状态等,对研究该地区浅埋厚土层覆岩的煤矿开采提供可靠的参考依据.

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。

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。