煤壁
- 某礦松軟煤層工作面片幫分析及防治技術(shù)
下松軟煤層是導(dǎo)致煤壁片幫的一個(gè)重要條件。實(shí)踐證明，煤體松軟是復(fù)雜的地質(zhì)條件，極易引發(fā)頂板冒落，煤壁片幫等動力災(zāi)害事故，對工作面正?；夭稍斐蓢?yán)重威脅［1］。因此，對松軟煤層工作面片幫分析及防治技術(shù)的研究很有必要。鑒于此，諸多學(xué)者開展了大量有效的煤壁片幫機(jī)理與治理技術(shù)的研究，取得了很多可以指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)踐的成果。王家臣［2］提出了減緩煤壁壓力和提高煤體抗剪強(qiáng)度是防治極軟煤層煤壁片幫的主要技術(shù)途徑；袁永等［3］基于實(shí)測煤壁片幫特征，建立楔形滑動體模型；付寶杰等［4］
現(xiàn)代礦業(yè) 2023年9期2023-12-16
- 大傾角大采高采場塑性區(qū)分布及主控因素分析
顯提升，但仍存在煤壁片幫頻繁等技術(shù)缺陷，2130 礦大傾角大采高工作面觀測期間煤壁片幫幾乎每班次均會發(fā)生，且片幫范圍廣，嚴(yán)重制約了大傾角煤層大采高工作面高效化生產(chǎn)。大傾角大采高工作面圍巖穩(wěn)定是其安全、高效化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而這其中的關(guān)鍵是要保證“R-S-F”系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定[2]，此類條件承壓系統(tǒng)又是以不同形式多維化存在，且彼此之間聯(lián)動制約，煤壁作為承載結(jié)構(gòu)成分，其一旦失穩(wěn)，又會誘發(fā)支架失穩(wěn)等動力災(zāi)害，可見，煤壁穩(wěn)定性狀態(tài)對促進(jìn)大傾角煤層大采高開采十分關(guān)鍵。為解決
煤炭科學(xué)技術(shù) 2023年9期2023-10-21
- 大采高工作面支架剛度對煤壁穩(wěn)定性的影響效應(yīng)研究
動影響強(qiáng)度升高，煤壁揭露后，穩(wěn)定性急劇降低，造成煤壁破壞現(xiàn)象在大采高工作面頻繁發(fā)生，重則造成工作人員傷亡，輕則影響工作面高效生產(chǎn)，嚴(yán)重制約大采高工作面生產(chǎn)潛能的進(jìn)一步釋放。為改善高強(qiáng)度開采工作面煤壁穩(wěn)定性，完全釋放大采高工作面的生產(chǎn)潛能，我國學(xué)者針對煤壁片幫的原因、影響因素及加固方法進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[1-2]提出煤壁剪切破壞和拉裂破壞2 種形式，認(rèn)為通過緩解煤壁壓力（綜放開采、提高支架阻力）、改變煤體性質(zhì)（煤層注水）、加快工作面推進(jìn)速度和降低割煤高度可
煤炭科學(xué)技術(shù) 2023年3期2023-05-23
- 三軟厚煤層綜放工作面煤壁片幫防治研究
但隨著采高增加，煤壁片幫的現(xiàn)象變得十分突出，對工作面礦壓防治造成極大的困擾，尤其是在三軟厚煤層綜放工作面中，煤層物理力學(xué)性質(zhì)較為軟弱，工作面礦壓顯現(xiàn)更加劇烈，工作面會頻繁出現(xiàn)煤壁大面積片幫的問題，嚴(yán)重威脅現(xiàn)場施工人員安全。針對綜放工作面片幫機(jī)理與防治對策，張金虎[1]分析了煤壁穩(wěn)定性的影響因素，提出通過增強(qiáng)支架工作能力、增大護(hù)幫防護(hù)面積和護(hù)幫力、提升供液速度的多維防護(hù)措施；楊勝利[2-3]等分析了煤壁變形特征和柔性加固機(jī)理，設(shè)計(jì)了柔性材料拉拔實(shí)驗(yàn)和柔性材料
煤炭與化工 2022年9期2022-11-05
- 趙固二礦14030 工作面煤壁片幫柔性加固方案優(yōu)化
隨著采高的增加，煤壁前方支承壓力顯著變大，煤壁自穩(wěn)性降低，煤壁片幫的面積、深度和頻率也明顯增加，煤壁片幫導(dǎo)致工作面控頂距變大，引發(fā)端面冒頂事故[2]，而端面冒頂也進(jìn)一步加劇煤壁片幫，嚴(yán)重影響工作面開機(jī)率，同時(shí)也對工作面機(jī)械設(shè)備和人身安全造成巨大威脅[3]。采場煤壁和直接頂組成的煤巖體的穩(wěn)定性是影響工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的重要原因之一。目前國內(nèi)外學(xué)者針對不同條件下煤壁破壞機(jī)理與防治措施進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[4]分析煤壁在自重和頂板壓力作用下主要表現(xiàn)出拉裂、剪切兩
山東煤炭科技 2022年8期2022-09-14
- 木瓜煤礦大采高工作面煤壁片幫控制技術(shù)實(shí)踐
顯現(xiàn)程度較強(qiáng)烈，煤壁極易發(fā)生片幫，嚴(yán)重影響工作面的安全高效生產(chǎn)。 因此，對于大采高煤壁片幫的控制技術(shù)研究十分重要。 目前，諸多學(xué)者對煤壁片幫的防治進(jìn)行了深入的研究，陳寧通過現(xiàn)場觀測統(tǒng)計(jì)，對煤壁片幫形式進(jìn)行了分類，并提出頂板預(yù)爆破和煤壁預(yù)加固的控制技術(shù)[1]。吳浩等通過理論分析揭示了大采高工作面煤壁失穩(wěn)特征，并提出了特定工況下的煤壁片幫防治方法[2]。龐義輝等研究了煤壁片幫和頂煤冒放性的關(guān)系，得出合適的采高和支架初撐力可以有效防治煤壁片幫[3]。1 工程概況
江西煤炭科技 2022年2期2022-08-18
- 仰斜煤層煤壁片幫機(jī)理分析
頂板大面積垮落和煤壁片幫等現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著煤礦的安全生產(chǎn)[1]，因此，掌握傾斜煤層覆巖運(yùn)移規(guī)律和煤壁片幫機(jī)理迫在眉睫。對于解決這部分問題，很多專家學(xué)者進(jìn)行了深入研究。伍永平等[2]通過建立煤壁空間受力模型對煤壁片幫機(jī)理及“支架-圍巖”系統(tǒng)進(jìn)行研究，并基于工作面的實(shí)際生產(chǎn)提出了大傾角軟煤綜放工作面煤壁片幫防控措施。李建國等[3]以河灘溝煤礦放頂煤工作面為對象，運(yùn)用力學(xué)分析方法，提出俯斜、仰斜開采影響煤壁片幫的力學(xué)機(jī)理，得出工作面不同推進(jìn)方向引起的頂板支承壓力
煤 2022年5期2022-06-01
- 堅(jiān)硬厚煤層大采高綜采支架分段調(diào)阻煤壁弱化研究
、截齒損耗嚴(yán)重等煤壁截割困難問題。煤壁和支架共同承擔(dān)頂板壓力，降低支架阻力有利于礦山壓力向煤壁轉(zhuǎn)移破煤，但有效控頂要求支架有一定支護(hù)強(qiáng)度。不同回采階段作用于煤壁-支架上的載荷顯著變化，煤壁低效截割是支架阻力與回采階段不匹配、礦山壓力不能有效破煤的結(jié)果。支架分段調(diào)阻技術(shù)在滿足不同回采階段（周期來壓前、正?；夭?、周期來壓后）頂板安全控制的要求下，調(diào)整工作阻力改變煤壁上的載荷用于壓裂破煤，能有效解決厚硬煤壁弱化的難題。因此，研究與回采階段匹配的厚硬煤層支架分段調(diào)
工礦自動化 2022年3期2022-03-28
- 大采高工作面煤壁片幫控制技術(shù)研究
采高的增加，致使煤壁暴露面擴(kuò)大，同時(shí)承載較大載荷，在礦壓作用下，易導(dǎo)致煤壁片幫的發(fā)生，對采煤設(shè)備及作業(yè)人員構(gòu)成威脅，降低開采效率，這也凸顯了對大采高煤壁穩(wěn)定性分析及其控制方法研究的必要性[4-6]。楊勝利等[7]分析了大采高工作面煤壁變形特征及其柔性加固機(jī)理，構(gòu)建了“棕繩-漿液-煤體”本構(gòu)模型，揭示了棕繩與煤壁協(xié)調(diào)變形機(jī)理；付永剛等[8]采用揭示方法研究了松軟厚煤層大傾角仰采工作面煤壁片幫力學(xué)機(jī)制，提出了有效防止煤壁片幫方法；張和平[9]采用數(shù)值模擬手段對
煤 2022年2期2022-02-17
- 大采高綜采工作面煤壁片幫影響因素分析及控制措施探析
壓期間通常會產(chǎn)生煤壁片幫現(xiàn)象，大范圍的煤壁片幫會造成刮板輸送機(jī)溜槽鏈子被壓壞、采煤機(jī)鏈帶和電纜損壞、甚至發(fā)生工作面冒頂事故等，嚴(yán)重威脅工作面人員的人身安全以及設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，致使綜采工作面的生產(chǎn)效率及開機(jī)率較低。當(dāng)采高工作面超大時(shí)，開采作業(yè)時(shí)上覆巖層頂板運(yùn)動劇烈，來壓時(shí)工作面煤壁在集中應(yīng)力作用下通常會產(chǎn)生片幫現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅工作面的安全生產(chǎn)。綜上所述，研究大采高工作面煤壁片幫的形成因素及防治措施十分重要。1 綜采工作面煤壁片幫形式如圖1所示，在煤體重力和頂板
西部探礦工程 2022年12期2022-02-09
- 上灣煤礦8.8 m綜采工作面煤壁穩(wěn)定性分析
加明顯，從而造成煤壁片幫現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著煤礦的安全高效生產(chǎn)[12-13]。上灣煤礦8.8 m綜采工作面設(shè)計(jì)最大采高8.6 m，為目前世界上采高最大的一次采全高工作面。由于工作面采煤高度由前期最高的7.0 m增大到8.6 m，工作面更容易受煤壁片幫的影響，造成頂板冒落，從而影響支架姿態(tài)，導(dǎo)致支架傾斜，影響工作面設(shè)備正常運(yùn)行[14]，嚴(yán)重時(shí)威脅礦工人身安全。因此，分析8.8 m大采高工作面煤壁的穩(wěn)定性，對實(shí)現(xiàn)上灣煤礦的安全高產(chǎn)高效生產(chǎn)具有重要意義[15-16]
能源與環(huán)保 2021年11期2021-11-29
- 8113綜放面煤壁片幫控制技術(shù)應(yīng)用
，工作面經(jīng)常出現(xiàn)煤壁片幫等問題，嚴(yán)重制約著綜放工作的安全高效生產(chǎn)[3-4]。本文以馬脊梁礦8113 工作面為研究背景，首先對綜放開采工作面煤壁片幫機(jī)理進(jìn)行分析，進(jìn)而提出了綜放工作面煤壁片幫的防治技術(shù)措施。1 地質(zhì)概況馬脊梁礦8113 工作面位于一水平一盤區(qū)，開采3#煤層，煤層厚度6.23～8.39 m、平均6.86 m；煤層傾角1°～4°，平均2°，普氏硬度系數(shù)2～3。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、含1～4 層夾矸，平均2 層，以泥巖為主。工作面傾向長240 m，走向長
江西煤炭科技 2021年3期2021-08-14
- 動態(tài)回采工作面煤壁瓦斯涌出數(shù)值計(jì)算及現(xiàn)場應(yīng)用
之一，回采工作面煤壁為工作面最主要瓦斯涌出源，工作面煤壁瓦斯涌出預(yù)測對于實(shí)現(xiàn)工作面瓦斯涌出準(zhǔn)確預(yù)測至關(guān)重要，目前所使用的礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法中開采層瓦斯涌出量計(jì)算公式為半經(jīng)驗(yàn)公式，無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測。為適應(yīng)現(xiàn)階段煤炭行業(yè)精準(zhǔn)化開采發(fā)展趨勢，以實(shí)現(xiàn)工作面瓦斯涌出量的準(zhǔn)確預(yù)測為目標(biāo)，眾多研究人員采用數(shù)學(xué)建模、現(xiàn)場實(shí)測、數(shù)值模擬等方法對回采工作面煤壁瓦斯涌出規(guī)律進(jìn)行研究：文獻(xiàn)[1-2]基于氣固耦合理論對工作面前面煤層應(yīng)力場和瓦斯流場進(jìn)行了模擬分析；程國強(qiáng)等[3]
煤炭科學(xué)技術(shù) 2021年6期2021-07-06
- 厚煤層大采高提高煤壁破壞的工藝參數(shù)優(yōu)化
的增加，使得煤層煤壁的破壞性變化較大是影響大采高開采效率的關(guān)鍵因素。煤壁的破壞性受到煤層的自身的埋深、煤層的深度及支護(hù)強(qiáng)度、采高參數(shù)等多種因素的影響[1]。針對厚煤層的開采，采用數(shù)值模擬的方式對大采高的工藝參數(shù)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)安全性的提高厚煤層的煤壁破壞性，提高大采高綜采的生產(chǎn)效率，從而提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益。1 煤壁破壞數(shù)值模型的建立工作面煤壁的破壞性受到諸多因素的影響，煤層的深度越大，則產(chǎn)生屈服破壞的幾率越大，煤層自身的物理參數(shù)對于破壞性具有重要的影
山西化工 2021年2期2021-05-14
- 超大采高綜放工作面板裂化片幫特征及合理護(hù)幫控制
擾動均較強(qiáng)，導(dǎo)致煤壁和端面頂板穩(wěn)定性降低，制約工作面采高進(jìn)一步加大和開采效率進(jìn)一步提升。液壓支架作為長壁工作面惟一的主體支護(hù)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)特征、工作特性和控制系統(tǒng)的合理性是支架-圍巖耦合支護(hù)系統(tǒng)高可靠性和高適應(yīng)性的基礎(chǔ)保障。王國法等[4]采用數(shù)值模擬方法分析了液壓支架鉸接前梁和整體頂梁2種頂梁結(jié)構(gòu)對煤壁片幫的影響，得出整體頂梁更有利于抑制煤壁片幫;龐義輝等[5]認(rèn)為護(hù)幫板對煤壁的作用力難以阻止煤壁發(fā)生拉裂破壞，但可以抑制拉裂后的破壞體發(fā)生滑移失穩(wěn);徐亞軍[6
煤炭學(xué)報(bào) 2021年2期2021-03-24
- 大采高工作面煤壁片幫模擬實(shí)驗(yàn)平臺研制與教學(xué)實(shí)踐
作用[1-4]。煤壁片幫是煤炭地下開采活動中經(jīng)常遇到的一類圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象。特別是在大采高工作面，一次割煤高度增加，揭露煤壁高度增大，煤壁自穩(wěn)能力降低，煤壁片幫現(xiàn)象發(fā)生頻率逐年走高，成為制約大采高開采工作面生產(chǎn)潛能釋放的主要因素[5-7]。為了提高大采高工作面煤壁穩(wěn)定性控制效果，眾多學(xué)者采用理論分析、數(shù)值計(jì)算、工程實(shí)測和模擬實(shí)驗(yàn)等手段對煤壁破壞機(jī)理進(jìn)行了研究，得到了煤壁片幫條件，并提出了許多控制措施[8-10]。由于煤炭地下開采條件的復(fù)雜性，理論分析和數(shù)值計(jì)算
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2021年1期2021-03-04
- 仰采綜放工作面煤壁片幫控制
對仰采綜放工作面煤壁片幫控制技術(shù)研究的深入以及我國煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，仰采綜放工作面技術(shù)逐漸成為開采傾斜厚煤層的主要方向之一[1-2]. 以山西省長治經(jīng)坊煤礦3602工作面為工程地質(zhì)背景，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn),通過現(xiàn)場調(diào)研、理論分析等手段，對仰采綜放工作面煤壁片幫技術(shù)進(jìn)行研究，以提高仰采綜放工作面圍巖控制效果。1 工程地質(zhì)概況位于山西省長治市境內(nèi)的經(jīng)坊煤礦目前主要開采3#煤層，煤層平均厚度6.0 m，現(xiàn)開采的3602工作面沿走向長為1 600 m，沿傾向?qū)挒?
山西焦煤科技 2021年12期2021-03-01
- 綜采工作面煤壁失穩(wěn)機(jī)理及控制技術(shù)研究
開采擾動的影響，煤壁片幫失穩(wěn)現(xiàn)象更容易發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)設(shè)備以及人員損傷事故，給礦井生產(chǎn)帶來不利影響。因此，本文以薛虎溝煤礦2-106A 工作面為例，通過分析該工作面煤壁失穩(wěn)的原因及其影響因素，并提出有針對性煤壁失穩(wěn)的控制技術(shù)措施，解決礦井生產(chǎn)過程中遇到煤壁片幫的難題，確保礦井正常的生產(chǎn)工作。1 工程背景薛虎溝煤礦2-106A 工作面主采2#煤，走向長200 m，傾斜長790 m，煤層平均傾角為4°，煤層厚度3.2～5.0 m，平均厚度3.4 m。該煤層其
山東煤炭科技 2020年12期2021-01-09
- 小保當(dāng)?shù)V大采高工作面煤壁片幫的壓桿穩(wěn)定性分析
例如大采高工作面煤壁片幫甚至冒頂、覆巖運(yùn)動范圍大且來壓劇烈、厚層頂煤巷道變形量大等[2-4]。榆神礦區(qū)具有煤層埋藏淺、煤層賦存條件簡單、煤層厚度大、煤質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，成為千萬噸礦井群建設(shè)基地。本文針對小保當(dāng)?shù)V大采高工作面回采期間片幫劇烈的問題，采用壓桿穩(wěn)定力學(xué)理論[5，6]及MatLab數(shù)據(jù)分析軟件，分析護(hù)幫板提供不同水平載荷及長度時(shí)大采高煤壁撓度分布規(guī)律及特征，揭示大采高工作面煤壁片幫機(jī)理，研究小保當(dāng)?shù)V5.5m、6.5m及7.5m采高煤壁撓度分布規(guī)律、穩(wěn)定
煤炭工程 2020年12期2020-12-22
- 大采高大傾角工作面煤壁片幫機(jī)理分析
應(yīng)力的重新分布，煤壁前方形成支承壓力區(qū)。在支承壓力的作用下，煤壁前方煤體會出現(xiàn)不同程度的損壞，待工作面回采時(shí)，一旦煤壁應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限，工作面會出現(xiàn)煤壁片幫現(xiàn)象。引起煤壁片幫的因素有很多，有自然因素，包括：煤體節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、超前支承壓力大小、埋深、采高、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力等。也有生產(chǎn)技術(shù)因素，包括支架支護(hù)強(qiáng)度、支架護(hù)幫板水平推力、截深、工作面長度、工作面推進(jìn)速度和工作面俯(仰)斜開采角度等。文獻(xiàn)[1]在現(xiàn)場實(shí)測的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)值模擬的方法研究了不同采
煤炭工程 2020年12期2020-12-22
- 煤體強(qiáng)度對煤壁穩(wěn)定性的影響研究
作面長度的增加，煤壁受到上覆巖層的壓力及作用時(shí)間也會相應(yīng)增加，造成工作面煤壁穩(wěn)定性降低，引發(fā)片幫、冒頂?shù)仁鹿?，極大地制約礦井正常生產(chǎn)、威脅人身安全[1]。因此，眾多學(xué)者對影響工作面煤壁穩(wěn)定性的因素開展了大量的研究。楊培舉等[2]利用數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)及滑移線理論分析了煤層采動裂隙的發(fā)展演化規(guī)律及煤壁失穩(wěn)過程；袁永等[3]通過實(shí)測“三軟”煤層大采高工作面的煤壁穩(wěn)定性，建立了“楔形”滑動模型，并通過相關(guān)措施提高了煤壁穩(wěn)定性；吳浩等[4]采用壓桿理論對煤壁的撓度特征進(jìn)
煤炭工程 2020年8期2020-08-27
- 采煤機(jī)滾筒截割動力學(xué)研究
中，截割部與截割煤壁進(jìn)行接觸，煤壁的變化直接反應(yīng)到傳動裝置及工作機(jī)構(gòu)上，所以采煤機(jī)的截割性能對煤礦的開采效率、采煤機(jī)滾筒的使用壽命及可靠性至關(guān)重要，因此對采煤機(jī)的滾筒截割性能進(jìn)行分析十分必要。此前我國眾多學(xué)者對此進(jìn)行過一定的研究，徐盼盼[1]等針對采煤機(jī)裝煤差的問題，對采煤機(jī)鼓形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過離散元對設(shè)計(jì)后的滾筒截割性能進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的滾筒截割煤塊更大、裝煤率更大，有效地解決了采煤機(jī)裝煤效果差的問題。呂斌[2]利用matlab軟件對不同工況下
機(jī)械管理開發(fā) 2020年8期2020-08-21
- 西溝煤業(yè)3519工作面煤壁穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)
采工作面極易發(fā)生煤壁片幫，引發(fā)端面冒頂垮落，威脅工作面設(shè)備和人員安全。因此，控制煤壁片幫，保證煤壁的穩(wěn)定性成為關(guān)注的技術(shù)問題。針對煤壁穩(wěn)定性，眾多學(xué)者展開了研究，如牛艷奇等[1]通過建立大采高工作面煤壁力學(xué)模型，分析得出影響工作面煤壁片幫穩(wěn)定性的因素主要有采高、內(nèi)摩擦角等；郝海金等[2]通過數(shù)值模擬軟件分析了煤壁穩(wěn)定性與采高之間的關(guān)系，得出隨著采高的增大，工作面煤壁及支架上方的巖體受到的水平應(yīng)力、垂直應(yīng)力和剪應(yīng)力也表現(xiàn)為一定程度的增大。煤壁的穩(wěn)定性不僅受煤
山西焦煤科技 2020年4期2020-07-02
- 厚煤層一次采全高工作面煤壁失穩(wěn)原因及控制技術(shù)
積多，礦壓顯現(xiàn)、煤壁片幫失穩(wěn)等顯現(xiàn)更容易發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)設(shè)備以及人員損傷事故，給礦井生產(chǎn)帶來不利影響[2-3]。文中以山西某礦6501 大采高一次采全高工作面為研究背景，對煤壁失穩(wěn)原因及影響因素進(jìn)行分析，并提出有針對性煤壁失穩(wěn)控制技術(shù)，解決礦井實(shí)踐過程中遇到煤壁片幫難題。1 大采高工作面煤壁片幫原因當(dāng)開挖煤體后，在超前支承壓力影響下，煤壁表面煤體首先遭受破壞，產(chǎn)生大量裂隙，并向煤體深部擴(kuò)展，從而在煤壁表面出現(xiàn)一定深度的塑性區(qū)[4]。塑性區(qū)是導(dǎo)致煤壁出現(xiàn)片
山西冶金 2020年2期2020-06-11
- 厚煤層一次采全高煤壁失穩(wěn)原因及控制技術(shù)
由于采高較高導(dǎo)致煤壁穩(wěn)定性極差且存在嚴(yán)重的片幫問題，這些問題使其推廣應(yīng)用被大大制約。為此，我國科技工作者開展了大量的研究工作，取得了豐碩成果。在圍巖控制方面：趙宏珠等［2］在調(diào)研大量工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對大采高工作面應(yīng)力分布特征及支架的阻力進(jìn)行了分析研究，提出適合大采高的支架選型方法；弓培林、靳鐘銘等［3-4］人基于關(guān)鍵層理論，計(jì)算了大采高采場的兩帶高度，提出隨采高增加，兩帶高度呈臺階狀上升，每一個(gè)臺階代表一個(gè)其控制作用的關(guān)鍵層。在煤壁片幫方面：郝海金［5］
江西煤炭科技 2020年2期2020-05-22
- 大采高綜采工作面煤壁破壞影響因素?cái)?shù)值模擬分析
大采高綜采工作面煤壁片幫問題日益突出，對開采人員和設(shè)備帶來巨大安全隱患，在一定程度上影響了大采高綜采效益的發(fā)揮。因此，對煤壁片幫的影響因素進(jìn)行研究，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。工作面煤壁片幫是煤壁受力發(fā)生破壞及其破壞進(jìn)一步演化引起的，煤壁的破壞程度受地質(zhì)條件與開采技術(shù)條件等因素的影響。工程實(shí)踐和已有的研究成果表明，煤層埋深越大，工作面煤壁承受的頂板壓力就越大，支承壓力的峰值和作用范圍就越大，煤壁就越容易發(fā)生破壞形成片幫[2]；采高增大會增加工作面煤壁的自由空
煤礦安全 2020年4期2020-04-24
- 辛置礦2-216工作面煤壁穩(wěn)定性與支架參數(shù)關(guān)系模擬分析
回采過程中常出現(xiàn)煤壁片幫現(xiàn)象，片幫的最大長度為50 m，但片幫深度基本穩(wěn)定在0.3～0.5 m范圍，故擬通過調(diào)整支架的支護(hù)參數(shù)來控制煤壁片幫現(xiàn)象。2 支架參數(shù)對煤壁穩(wěn)定性的影響2.1 煤壁受力分析在工作面回采過程中，煤壁會受到覆巖荷載的作用，該載荷其中一部分會由支架的工作阻力承擔(dān)，進(jìn)而影響煤壁前方的應(yīng)力分布情況，所以通過分析液壓支架工作阻力的變化情況，進(jìn)而確定出煤壁穩(wěn)定性的影響規(guī)律。根據(jù)眾多理論研究與工程實(shí)踐得出[1-2]，針對大采高工作面，工作面煤壁前方
煤 2020年4期2020-04-18
- 大采高工作面煤壁片幫機(jī)理與控制措施
體將被破壞，形成煤壁的片幫現(xiàn)象[3-5]。雖然大采高工作面對礦井的生產(chǎn)效率有很大的提升，但在實(shí)際開采過程中，工作面煤壁的穩(wěn)定性較差，煤壁破損情況比較嚴(yán)重，對工作面的安全、高效生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響[6-8]。針對大采高工作面煤壁片幫嚴(yán)重的問題，以山西斜溝煤礦大采高工作面地質(zhì)條件為背景，對煤壁片幫機(jī)理進(jìn)行分析，并提出了煤壁控制技術(shù)，以保證工作面的生產(chǎn)效率。1 礦井概況及煤壁片幫機(jī)理分析1.1 礦井概況山西斜溝煤礦生產(chǎn)能力為1 000萬t，主采煤層為5-2煤，煤層
陜西煤炭 2020年2期2020-03-31
- 三軟煤層大采高綜采面煤壁片幫控制研究
增大，隨之引起的煤壁片幫、端面冒頂事故也愈加嚴(yán)重[1]。李村煤礦所采3號煤層賦存穩(wěn)定，但煤體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裂隙和節(jié)理發(fā)育[2]。從已經(jīng)回采完畢和正在回采的工作面情況來看， 3號煤層大采高開采難度極大，特別是工作面煤壁片幫比較嚴(yán)重[3]。 煤壁片幫嚴(yán)重導(dǎo)致工作面強(qiáng)度低，兩幫在頂板壓力的作用下，產(chǎn)生更大范圍的破碎區(qū)[4]。同時(shí)，煤壁片幫會導(dǎo)致頂板暴露面積的進(jìn)一步增大，頂板暴露面積的增大會反過來作用于煤壁[5]，形成惡性循環(huán)。煤壁片幫對工作面的安全開采構(gòu)成重大威脅。
煤 2020年3期2020-03-23
- 分析特殊地質(zhì)條件下大傾角綜采工作面煤壁破壞機(jī)理
5 m左右。2 煤壁片幫與頂板冒落事故煤層所處地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，混合型巖層結(jié)構(gòu)較多，這使得開采作業(yè)遇到較大阻礙。在開采到80 m位置時(shí)，因地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性帶來了阻礙。受到曲折構(gòu)造的影響，開采人員不得不臨時(shí)改變預(yù)設(shè)的沿工作面推進(jìn)方向進(jìn)行開采作業(yè)的計(jì)劃，并且調(diào)整底板傾斜角度。由此，開采作業(yè)面臨著爬坡問題。在對現(xiàn)場進(jìn)行勘探測量后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場平均坡度可達(dá)到15°左右，部分區(qū)域的坡度已經(jīng)達(dá)到了25°[1]。在開展地質(zhì)構(gòu)造帶的開采工作時(shí)，因?yàn)槭艿狡履_較大、周期性壓力
山西化工 2020年1期2020-02-16
- 5105工作面煤壁破壞機(jī)理及注水防片幫技術(shù)研究
面回采過程中出現(xiàn)煤壁片幫及頂板冒頂?shù)那闆r，嚴(yán)重影響工作面的安全生產(chǎn)，急需采取有效措施保證煤壁的穩(wěn)定性。表1 5#煤層頂?shù)装逄卣鞅? 煤壁破壞機(jī)理分析綜采工作面的回采作業(yè)會打破煤體原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)，造成采場周圍的應(yīng)力重新分布，工作面回采前方煤體會出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，在超前支承應(yīng)力的作用下前方煤壁易出現(xiàn)破壞失穩(wěn)現(xiàn)象。當(dāng)工作面基本頂處于周期來壓期間時(shí)，由于基本頂?shù)钠茐呐c回轉(zhuǎn)下沉?xí)ぷ髅嫘纬梢欢ǖ臎_擊作用，會進(jìn)一步加大作用到液壓支架和煤壁上的壓力。另外根據(jù)大量工
山東煤炭科技 2019年11期2019-11-30
- 煤壁柔性加固工藝參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究
102211)煤壁穩(wěn)定性控制是長壁工作面采場圍巖控制的重要內(nèi)容，對煤壁穩(wěn)定性控制的關(guān)注是隨著綜合機(jī)械化大采高開采在我國的推廣應(yīng)用開始的[1]。為了保證工作面安全高效回采，除了需要有可靠的設(shè)備外，還需要有穩(wěn)定的回采空間，即工作面煤壁和頂板要穩(wěn)定。近年來，一方面，隨著淺部煤炭資源的枯竭，煤炭開采逐漸向深部轉(zhuǎn)移;另一方面，隨著綜合機(jī)械化裝備制造水平和工作面管理水平的逐步提高，采用大采高開采的礦井越來越多，并且開采高度逐漸增大。深部開采和大采高開采對采場圍巖結(jié)構(gòu)
煤炭學(xué)報(bào) 2019年9期2019-10-21
- 復(fù)雜條件下回采工作面煤壁失穩(wěn)機(jī)理與控制技術(shù)研究
初撐力，才能保證煤壁頂板的穩(wěn)定性；周健等[2]認(rèn)為俯仰斜開采時(shí)煤壁有三種破壞形式，巖塊破壞、結(jié)構(gòu)面破壞、兩者同時(shí)破壞，以及仰斜開采易使煤壁失穩(wěn)，俯斜開采易保持煤壁穩(wěn)定性。本文主要針對8102工作面的煤壁片幫的具體情況，對俯仰采工作面煤壁失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行分析研究，確定煤壁穩(wěn)定性控制措施，為相似工程情況提參考和指導(dǎo)作用。1 工程概況某礦8102工作面，位于-600m水平北一采區(qū)，工作面傾斜長度為156.5m，走向長度為623.8m，主采8#煤層，煤層均厚4.1m，
煤礦現(xiàn)代化 2019年6期2019-09-09
- 厚煤層綜放工作面煤壁片幫機(jī)理及防片幫技術(shù)研究與應(yīng)用
面回采過程中出現(xiàn)煤壁片幫情況，故需采取有效措施以控制煤壁片幫。2 厚煤層煤壁片幫機(jī)理松軟厚煤層在上覆巖層壓力及煤體自身自重應(yīng)力的作用下，會在煤壁處產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，煤層在拉應(yīng)力的作用下會沿著煤壁豎直方向產(chǎn)生蠕動彎曲變形或橫向位移，當(dāng)煤壁內(nèi)部受到的剪應(yīng)力大于煤體所能承受的抗剪強(qiáng)度時(shí)便會發(fā)生壓剪破壞，煤壁的破壞形式均為一個(gè)不穩(wěn)定的滑動體，故針對滑動體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及受力狀態(tài)進(jìn)行具體分析，能夠?qū)⒒⌒位瑒用婧喕癁槠矫妫?span id="j5i0abt0b" class="hl">煤壁發(fā)生剪切破壞時(shí)最大主應(yīng)力與剪切破壞面之間的夾角
煤礦現(xiàn)代化 2019年6期2019-09-09
- 厚煤層綜放工作面煤壁柔性加固技術(shù)的研究與應(yīng)用
0）在厚煤層綜放煤壁片幫機(jī)理方面，張文、劉少康等[1]研究得出，隨著回采推進(jìn)速度的增大，煤壁前方煤體的破壞深度會減小，煤體片幫幾率降低，當(dāng)回采推進(jìn)速度較低時(shí)則相反；在煤壁片幫治理方面，尹希文、閆少宏等[2-3]通過使用壓桿理論對中硬煤層的撓度進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，結(jié)果表明在回采工作面煤壁的中上部穩(wěn)定性較差，在回采過程中應(yīng)提升支架的工作阻力和初撐力，有效地利用護(hù)幫板提高煤壁的穩(wěn)定性。本文對2103工作面的煤壁片幫采用柔性加固方案的具體參數(shù)進(jìn)行分析研究。1 工程概
山東煤炭科技 2019年5期2019-06-06
- 大采高綜采工作面煤壁穩(wěn)定性及控制研究
作面采高的增加，煤壁片幫現(xiàn)象更加嚴(yán)重，最嚴(yán)重的可達(dá)1m甚至幾米，對工作面的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重的威脅。對于煤壁片幫現(xiàn)象，目前主要的處理方法有提高支架初撐力、快速移架、選用合適的護(hù)幫裝置等[1]。本文以馬蘭礦18506工作面實(shí)際生產(chǎn)條件為工程背景，利用理論分析的方法，對工作面煤壁的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，并提出合理的控制方案，為工作面安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。1 工作面概況馬蘭礦18506工作面位于南五采區(qū)，主采8號煤層，工作面埋深為550m，傾斜長度為220m，走向長度為10
山東煤炭科技 2019年1期2019-01-30
- 采煤機(jī)滾筒運(yùn)動參數(shù)對滾筒截割性能的影響
筒截齒直接作用于煤壁，改變運(yùn)動參數(shù)將改變滾筒的截割特征。因此，對于截齒運(yùn)動參數(shù)與截割性能的關(guān)系研究是改善采煤機(jī)性能的理論基礎(chǔ)。本文通過PFC3D進(jìn)行了截割過程仿真實(shí)驗(yàn)，分別對不同采煤機(jī)滾筒運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行模擬，得出了各運(yùn)動參數(shù)對截割性能的影響，給采煤機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了研究依據(jù)。1 截割參數(shù)與煤壁破壞煤塊截落的過程是截齒作用于煤壁以及形成裂紋的擴(kuò)展，對截割過程分析時(shí)，近似作為直線截割，沿著切線方向進(jìn)行，切削厚度不變，以此簡化分析，有利于調(diào)整參數(shù)再分析。截齒截割過
山東煤炭科技 2018年4期2018-12-07
- 注漿加固技術(shù)在綜采工作面片幫治理中的應(yīng)用
為背景，對工作面煤壁片幫機(jī)理及預(yù)注漿加固煤壁技術(shù)進(jìn)行了研究。1 工程概況三道溝煤礦位于陜西省府谷縣境內(nèi)，年產(chǎn)量1 000萬t，礦井主采煤層為5-2#煤層，煤層厚度5.48～5.95 m，平均5.5 m，埋深99～175 m,平均埋深為137 m. 85201工作面為5-2#一盤區(qū)首采工作面，采高5.5 m，傾角1°～3°. 工作面長度295 m，推進(jìn)長度為3 160 m，工作面選用ZY15000/5/65的液壓支架。煤層直接頂為粉砂質(zhì)泥巖，平均厚度為3.5
山西焦煤科技 2018年8期2018-10-30
- 煤層開采空間應(yīng)力分析及組合體壓桿穩(wěn)定性探討
采煤高度的增加，煤壁片幫嚴(yán)重，片幫范圍從幾米至十幾米，甚至斷續(xù)整個(gè)工作面，且片幫后，由于空頂距增大，常引發(fā)端面冒漏，惡化頂板條件，制約生產(chǎn)。同時(shí)，高冒落的煤巖塊，還有可能砸壞設(shè)備或傷及工作人員，給礦井安全帶來隱患。在煤壁片幫機(jī)理及防治措施課題中，斜溝煤礦根據(jù)8#煤層地質(zhì)條件，深入研究煤層開采空間應(yīng)力情況，并利用FLAC3D數(shù)值模擬煤壁應(yīng)力，通過簡化支架與煤壁組合體受力情況，從“壓桿”理論在形式上以短粗壓桿穩(wěn)定性探討煤壁撓度和片幫深度，初步摸清了大采高工作面
山西焦煤科技 2018年7期2018-09-18
- 綜采面回撤通道煤壁片幫維護(hù)措施研究
力影響，回撤通道煤壁經(jīng)常出現(xiàn)破碎、片幫、變形等現(xiàn)象，不僅加大了煤壁維護(hù)難度，降低了工作面回撤通道施工質(zhì)量，而且煤壁大面積片幫后，頂板空頂面積加大，很容易造成頂板冒頂、垮落等事故發(fā)生。南關(guān)煤礦對1209工作面回撤通道片幫煤壁采取聯(lián)合支護(hù)措施，提高了回撤通道煤壁安全穩(wěn)定性，保證工作面安全回撤。1 概況南關(guān)煤業(yè)有限公司1209工作面位于井田一采區(qū)北翼，工作面東為已回采結(jié)束的1211工作面，西為尚未開掘的1207工作面，北至井田邊界，南臨一采回風(fēng)上山。工作面設(shè)計(jì)走
山東煤炭科技 2018年8期2018-09-11
- 礦井綜放工作面關(guān)鍵參數(shù)模擬確定分析
對頂煤的冒放性和煤壁穩(wěn)定性都有一定的影響，本次實(shí)驗(yàn)是為了確保安全生產(chǎn)的可持續(xù)性，結(jié)合礦井的煤層地質(zhì)條件對1604綜放面的采放比、放煤步距不同分組情況下的安全性進(jìn)行模擬研究[1-3]。1 工作面概況1604工作面上部為1602采空區(qū)，以東與服務(wù)公司小井6勘探線為界，南部是未開采的實(shí)體煤。1604回采工作面上部為9#、12#采空區(qū)，下部為17#煤層，地面為比高不大的丘陵地貌，地面無任何建筑物，工作面地面標(biāo)高+1 230 m，井下標(biāo)高+1 080 m。該工作面走
山西化工 2018年4期2018-09-06
- 移動坐標(biāo)下采面煤壁瓦斯涌出模型及無因次分析
集中的地點(diǎn)之一。煤壁瓦斯涌出是采面瓦斯涌出的重要組成部分，工作面向前推進(jìn)時(shí)，新鮮煤壁不斷暴露，瓦斯涌出速度快、涌出量大，極易造成瓦斯積聚，嚴(yán)重威脅安全開采。因此，掌握煤壁瓦斯涌出規(guī)律，對準(zhǔn)確預(yù)測采煤工作面瓦斯涌出，指導(dǎo)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)及制定瓦斯防治措施有重要的現(xiàn)實(shí)意義。采煤工作面現(xiàn)場條件復(fù)雜多變，煤壁周期性前移，瓦斯涌出具有非穩(wěn)態(tài)特性，且不同來源的瓦斯在采動空間相互摻混，要對其進(jìn)行分別測定極其困難。而采面煤壁瓦斯涌出的相似模擬實(shí)驗(yàn)又有許多問題需要解決，尤其是對
中國煤炭 2018年1期2018-03-05
- 大采高綜采工作面煤壁片幫分析及預(yù)防措施研究
37010）1 煤壁片幫機(jī)理煤體未被開采前受內(nèi)部原始應(yīng)力的影響，處于一種平穩(wěn)狀態(tài)，各部分煤體間的相對連續(xù)性較好，而在進(jìn)行煤體開采作業(yè)后，會破壞煤體內(nèi)部的應(yīng)力平衡，通常煤體內(nèi)部水平應(yīng)力會大幅減小，而在開采引發(fā)的支承壓力作用下，其內(nèi)部垂直應(yīng)力會迅速增大，這樣煤體內(nèi)部會形成新節(jié)理裂隙，也就是通常所說的煤礦開采次生裂隙，會使煤壁變得不穩(wěn)定。在老頂周期性斷裂來壓的影響下，通常節(jié)理裂隙最發(fā)育處的煤壁會最先發(fā)生破壞，當(dāng)支承壓力足夠大后，會使煤體破壞進(jìn)一步加劇，最終引發(fā)煤
機(jī)械管理開發(fā) 2018年1期2018-02-16
- 基于煤壁“拉裂-滑移”力學(xué)模型的支架護(hù)幫結(jié)構(gòu)分析
00013)基于煤壁“拉裂-滑移”力學(xué)模型的支架護(hù)幫結(jié)構(gòu)分析龐義輝1,2，王國法1,3(1. 煤炭科學(xué)研究總院 開采研究分院，北京 100013; 2. 煤炭開采水資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100011; 3.天地科技股份有限公司 開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013)針對堅(jiān)硬厚煤層大采高綜采工作面極易發(fā)生煤壁片幫的問題，以紅柳林煤礦7.0 m大采高綜采實(shí)踐為基礎(chǔ)，分析了煤壁片幫的應(yīng)力路徑效應(yīng)，將硬煤煤壁片幫細(xì)分為拉裂破壞與滑移失穩(wěn)兩個(gè)階段，建立了
煤炭學(xué)報(bào) 2017年8期2017-09-25
- 大傾角煤層長壁大采高綜采工作面煤壁穩(wěn)定性分析
煤形式，其工作面煤壁的穩(wěn)定性控制比較復(fù)雜，做好該項(xiàng)工作，能夠提高煤礦開采效果。基于此，文章主要以大傾角煤層長壁大采高綜采工作面為例，對其煤壁的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，以期能夠?yàn)槊旱V開采奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：大傾角煤層；大采高采工作面；煤壁；穩(wěn)定性在煤礦開采過程中，大傾角大采高采條件比較復(fù)雜，安全開采難度也比較大，若煤壁失穩(wěn)則會降低大傾角大采高采的生產(chǎn)效率，誘發(fā)頂板失穩(wěn)形成冒頂，降低支架的機(jī)械效率，冒落的矸石塊在外部條件的影響下極易形成飛矸，影響煤礦開采的安全。因此，
進(jìn)出口經(jīng)理人 2017年8期2017-09-13
- 含硬夾矸大采高仰采綜放面煤壁穩(wěn)定性機(jī)理研究
大采高仰采綜放面煤壁穩(wěn)定性機(jī)理研究楊世力，宋選民，周鈺博，王大威(太原理工大學(xué) 采礦工藝研究所，山西 太原 030024)為了分析含硬夾矸對大采高仰采綜放面煤壁穩(wěn)定性的影響，采用理論分析與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法，建立了煤壁片幫的力學(xué)模型。通過控制變量法，依次變化頂板壓力、夾矸層賦存高度以及仰采角度，控制其余變量不變，依據(jù)煤壁破壞的安全余量判別準(zhǔn)則，觀察變量變化對煤壁破壞的影響。結(jié)果表明：硬夾矸給上部煤層提供了向上的支撐力以及橫向的摩擦力，上部煤壁失穩(wěn)時(shí)，煤層
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2017年2期2017-05-15
- 煤壁片幫機(jī)理研究及其防治措施
100013)煤壁片幫機(jī)理研究及其防治措施徐亞軍1，2(1.天地科技股份有限公司 開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013；2.煤炭科學(xué)研究總院 開采研究分院，北京 100013)基于壓桿模型研究不同約束條件下煤壁失穩(wěn)形式，得出軟弱煤層易發(fā)生滑移失穩(wěn)、硬和中硬煤層多發(fā)生彎曲失穩(wěn)的結(jié)論。采用平衡微分方程研究了煤壁片幫機(jī)理，結(jié)果表明：滑移失穩(wěn)主要源于剪切破壞，彎曲失穩(wěn)則與潰屈破壞有關(guān)，防止煤壁片幫的關(guān)鍵措施在于減小煤壁上方壓力和增強(qiáng)煤巖界面約束條件。提高液壓支架工
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2017年1期2017-03-01
- 站在煤壁跟前
■文/李曉波站在煤壁跟前■文/李曉波站在煤壁跟前憑借礦燈沉靜的光芒我看清了自己生命的意蘊(yùn)在黑色的晶體深處在粗糲的掌紋里站在煤壁跟前我常常懷念那些將一生交付給煤壁的人們他們手握風(fēng)鎬、鐵釬或者割煤機(jī)手把孜孜不倦的向煤壁探尋他們平凡的生命已與眼前這煤壁融為一體細(xì)屑的光芒照亮這黯黑地心站在煤壁跟前怯懦和軟弱隨身后吹來的壓風(fēng)一一散去我熟讀自己不朽的家史并為之深深沉醉站在煤壁跟前憑著黑色晶體泛起的光暈我看清了自己內(nèi)心的欲望做一塊煤，為我愛的塵世源源不斷將熱力釋放夏日情
中國工人 2016年7期2016-08-16
- 大采高工作面采高的合理確定研究
礦)大采高工作面煤壁片幫是影響安全生產(chǎn)的關(guān)鍵問題之一，隨著采高的增加，工作面煤壁前方片幫概率越來越大。通過運(yùn)用FLAC3D軟件模擬分析煤壁前方塑性區(qū)及頂板下沉量來選取合理的采高，選擇合理的支架參數(shù)以增加煤壁頂?shù)闹ёo(hù)強(qiáng)度，減小支架和煤壁區(qū)域拉應(yīng)力區(qū)的范圍，降低煤壁片幫率，達(dá)到高產(chǎn)高效的目的。大采高 片幫 支護(hù)強(qiáng)度煤礦大采高開采能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)高效，提高經(jīng)濟(jì)效益，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是我國煤炭事業(yè)發(fā)展的主旋律，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、可持續(xù)發(fā)展的必由之路。大采高開采的特點(diǎn)是工作
現(xiàn)代礦業(yè) 2015年4期2015-03-08
- 支架初撐力對綜采軟厚煤層煤壁穩(wěn)定性影響數(shù)值計(jì)算研究
力對綜采軟厚煤層煤壁穩(wěn)定性影響數(shù)值計(jì)算研究黃 洋(恒源煤電股份有限公司臥龍湖煤礦,安徽省淮北市,235000)針對臥龍湖煤礦地質(zhì)特征,利用UDEC軟件研究了該礦工作面不同支架初撐力時(shí)煤壁片幫程度,研究發(fā)現(xiàn)煤壁以其下部為定點(diǎn)傾向采空區(qū)移動,隨著支架初撐力不斷增大,超前應(yīng)力峰值位置逐漸向煤壁靠近,且塑性區(qū)深度也不斷減小,認(rèn)為工作面支架初撐力為20 MPa為合理值。隨著支護(hù)阻力增大,煤幫垂直應(yīng)力也呈增大趨勢,而煤壁超前支承壓力峰值及位置受護(hù)幫板支護(hù)阻力影響較小。
中國煤炭 2015年4期2015-01-04
- 大采高工作面片幫冒頂機(jī)理及防治技術(shù)
回采過程中出現(xiàn)的煤壁片幫端面冒頂事故，結(jié)合該礦煤層自身?xiàng)l件，探討了煤壁附近采動應(yīng)力場的變化情況，初步找出了煤壁片幫冒頂?shù)臋C(jī)理，同時(shí)將采煤面整體受壓視為“支架與煤壁組合體”，以短粗壓桿公式計(jì)算了采高、撓度、片幫深度三者之間的關(guān)系。采用改進(jìn)支架前探梁方式補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)、高應(yīng)力地段降刀割煤減少煤壁撓度、復(fù)雜條件下預(yù)注化學(xué)漿提高煤體完整度等方法，控制煤壁片幫深度，從而減少了端面冒頂事故的發(fā)生。大采高；片幫冒頂；防治方法PreventionTechnologyofCoal
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2014年4期2014-09-15
- 防止采煤工作面三角煤柱片幫破碎的分析與研究
械化開采工作面，煤壁片幫的治理難度比較大，煤壁片幫還會導(dǎo)致架前空頂范圍變大，進(jìn)而導(dǎo)致漏煤冒頂，從而影響工作面的推進(jìn)速度和正常循環(huán)作業(yè)，無法實(shí)現(xiàn)正常開采。而煤墻兩端的三角煤柱區(qū)域，位于上、下巷道與切眼交叉處，應(yīng)力集中，從而進(jìn)一步加劇煤壁的片幫，成為管理煤壁最薄弱的地段。因此，對于綜采工作面三角煤柱片幫破碎的研究探討，就具有極其重要的意義。1 片幫機(jī)理及防片幫技術(shù)1.1 工作面煤壁片幫機(jī)理煤壁在自重和頂板的壓力作用下，主要表現(xiàn)為拉裂片幫和剪切片幫，見圖2。（1
山東工業(yè)技術(shù) 2014年20期2014-08-31
- 大采高工作面推進(jìn)速度對煤壁片幫影響分析＊
推進(jìn)速度不同時(shí)，煤壁片幫情況也不同，結(jié)合頂板周期來壓步距、來壓強(qiáng)度，并借助FLAC3D數(shù)值模擬研究大采高工作面推進(jìn)速度對煤壁片幫的影響。1 礦壓觀測3207工作面5月13日－5月25日平均推進(jìn)速度為4.4 m／d，5月26日－6月14日平均推進(jìn)速度為2.4 m／d。在這兩個(gè)時(shí)間段，每天檢修班通過激光測距儀測量煤壁片幫情況，并采集了工作面8＃、30＃、53＃、77＃、100＃、122＃液壓支架壓力記錄儀數(shù)據(jù)，對該段時(shí)間內(nèi)工作面周期來壓步距、動載系數(shù)進(jìn)行分析，
中國煤炭 2014年4期2014-05-30
- 綜放工作面采高對礦壓顯現(xiàn)的影響
隨著采高的增加，煤壁破壞不斷加重，煤壁易失穩(wěn)的范圍也不斷增大。對于屯留礦而言，開采3#煤層，采高不應(yīng)該超過4.0 m，考慮一定的安全系數(shù)，屯留礦采高取3.5 m為宜。此結(jié)論為類似條件下工作面開采過程中礦壓研究提供了技術(shù)及理論參考。綜放工作面；數(shù)值模擬；采高；礦壓顯現(xiàn)潞安集團(tuán)屯留礦S2202工作面為準(zhǔn)大采高綜放開采工作面，工作面開采3#煤層，煤層厚度為5.34～7.25 m，平均6.24 m；煤層傾角為0～14°。工作面直接頂為2.43 m厚的泥巖，老頂為2
山西焦煤科技 2014年11期2014-05-25
- 煤體強(qiáng)度對煤壁穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析
煤體強(qiáng)度也是導(dǎo)致煤壁片幫的主要因素，控制煤壁的水平位移會降低片幫的風(fēng)險(xiǎn)。本文通過數(shù)值模擬方法針對煤體強(qiáng)度對煤壁的水平位移的影響進(jìn)行了模擬計(jì)算與分析。1 工作面煤壁力學(xué)模型的建立在分析了晉華宮礦7#煤層采用大采高綜采的可行性前期實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以及相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，對煤壁的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，并運(yùn)用FLAC3D差分軟件建模計(jì)算[2]。FLAC3D主要是用在上覆巖層的移動受力計(jì)算的專業(yè)軟件，對礦井地下開采所涉及的巖土力學(xué)問題只要參數(shù)輸入正確，模擬結(jié)果是可信的，
- 6.5m厚煤層一次采全高工作面煤壁穩(wěn)定的研究
起礦壓顯現(xiàn)劇烈、煤壁片幫失穩(wěn)等現(xiàn)象產(chǎn)生。煤壁失穩(wěn)破壞嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備損壞和人員傷亡[2]，嚴(yán)重制約一次采全高技術(shù)的發(fā)展。本文以潞安集團(tuán)王莊煤礦7105一次采全高工作面為實(shí)際工程背景，分析了煤壁片幫機(jī)理，對煤壁片幫影響因素進(jìn)行了深入研究，提出了控制煤壁片幫的關(guān)鍵技術(shù)措施，解決了王莊煤礦厚煤層一次采全高開采的技術(shù)難題。1 工作面煤壁片幫機(jī)理分析煤體開挖后，在超前支承壓力的作用下，煤壁處的煤體首先破壞，產(chǎn)生大量節(jié)理裂隙，迅速擴(kuò)張至煤體內(nèi)部，不同方位角度的裂隙貫通
中國礦業(yè) 2014年11期2014-04-01
- 仰采角度對煤壁片幫的影響研究
題，其破壞形式以煤壁片幫為主。煤壁片幫會受到仰采角度的影響，且根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，隨著仰采角度的增加，煤壁會變的更加難以控制，發(fā)生片幫的機(jī)率會明顯加大。本文以梧桐莊礦183309工作面為背景，主要研究仰采角度對煤壁片幫的影響。1 概況梧桐莊礦183309工作面為一孤島面，賦存深度為372～585m，工作面長150m，兩側(cè)煤柱寬度均是5m，處于背斜構(gòu)造帶的兩側(cè)，因此要經(jīng)歷仰采和俯采兩個(gè)階段，工作面開采前期為仰采階段，仰采角度變化較大，范圍在0°～27°，局部仰角達(dá)
中國礦業(yè) 2013年10期2013-09-07
- 采場煤壁失穩(wěn)機(jī)理及控制技術(shù)研究
隨著采高的增大，煤壁失穩(wěn)片幫的機(jī)率增加。煤壁片幫直接影響工作面安全生產(chǎn)，是生產(chǎn)管理中的重要指標(biāo)。煤壁失穩(wěn)片幫將增大工作面端面距，進(jìn)而引發(fā)端面漏冒，導(dǎo)致頂煤頂板條件惡化，進(jìn)一步引起支架不能正常接頂，支架所受載荷不均勻，容易引起支架后立柱卡環(huán)、頂梁、后立柱等部件損壞，進(jìn)而引起支架圍巖關(guān)系惡化，進(jìn)一步導(dǎo)致支架圍巖關(guān)系惡化而引起頂板事故和片幫事故，形成惡性循環(huán)［1］。弓培林教授［2］根據(jù)煤體裂隙分布特點(diǎn)，對煤壁穩(wěn)定性進(jìn)行了評價(jià)，并采用模糊數(shù)學(xué)方法對煤壁穩(wěn)定性進(jìn)行了
太原理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年6期2012-05-15
- 推進(jìn)速度對大采高綜采面煤壁穩(wěn)定性的影響
械化采煤過程中，煤壁片幫始終是影響工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的主要原因之一，尤其在軟煤(f＜1)大采高綜采中，煤壁片幫問題更加突出。影響煤壁穩(wěn)定性的因素很多，而工作面開采速度是其重要影響因素之一。本文以淮北某礦軟煤大采高工作面為背景，通過數(shù)值模擬的方法，分析開采速度對煤壁穩(wěn)定性的影響，從而在客觀因素不變的條件下，確定出合理的工作面推進(jìn)速度。1 工程概況淮北某煤礦816工作面聯(lián)合回采81、82兩層煤，工作面走向長度為800 m，傾斜長度為150 m，煤層傾角為3°～
山西焦煤科技 2012年11期2012-01-17