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厚黄土层极近距离采空区下相邻工作面相向开采时序研究
1
作者 杜君武 黄庆享 +1 位作者 韦业豪 王雨凡 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期207-219,共13页
针对厚黄土层极近距离采空区下2个相邻工作面相向开采应力叠加效应显著,工作面间煤柱易失稳诱发强矿压灾害问题,以陕北侏罗纪煤田海湾煤矿三号井2206工作面和王才伙盘矿2201工作面相向开采为工程背景,采用数值模拟方法分析了2个工作面... 针对厚黄土层极近距离采空区下2个相邻工作面相向开采应力叠加效应显著,工作面间煤柱易失稳诱发强矿压灾害问题,以陕北侏罗纪煤田海湾煤矿三号井2206工作面和王才伙盘矿2201工作面相向开采为工程背景,采用数值模拟方法分析了2个工作面相向开采前后上部覆岩应力环境及煤柱稳定性,揭示了不同开采时序下2个工作面的围岩应力叠加效应及巷道围岩变形破坏规律。研究结果表明:2−2上煤层开采后,房柱区顶板和煤柱较为稳定,长壁式采空区覆岩破坏使采空区内的应力降低,工作面间遗留煤柱垂直应力呈非对称分布,长壁式采空区侧垂直应力峰值高于房柱区侧;2−2煤层相邻工作面相向开采过程中,上部遗留煤柱集中应力和工作面采动应力的叠加效应影响工作面间煤柱和巷道围岩的稳定性,当2个工作面相向开采距离小于30 m时,仅2206工作面开采时煤柱最大垂直应力分别比仅2201工作面开采和2个工作面同时开采减小4.7%和10.0%;仅2206工作面开采时2206回风巷围岩变形量最小,2个工作面同时开采时巷道围岩变形量最大,2个工作面交错−20 m后煤柱应力及巷道围岩变形量基本趋于稳定。最后,结合现场开采实际情况,确定了相邻工作面相向开采时序,并通过物理模拟验证了其合理性。研究成果在现场进行了应用,效果良好,从而避免了工作面的搬家倒面和停产,取得了显著的经济效益,可为类似条件的工作面安全开采提供借鉴。 展开更多
关键词 厚黄土层 极近距离煤层群 工作面开采时序 应力叠加效应 煤柱稳定性
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“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律实验研究
2
作者 康志鹏 任波 +2 位作者 罗勇 段昌瑞 任帅 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期158-164,共7页
针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力... 针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律进行实验研究。结果表明:“三软”厚煤层大采高工作面在回采开始时,顶板未发生大面积垮落,但产生较多水平裂隙;初次垮落时,塌落岩体与上部形成较大自由空间;当继续回采达到关键层极限破断距时,上覆岩层迅速大面积垮落,形成类似冲击地压的顶板“强烈垮塌”,采空区边缘悬臂梁结构发生“裂隙孕育快速发育回转下沉”变化,顶板垮落岩石由于碎胀充填作用,并未完全冒落;随着煤层持续开采,只在上覆岩层作用力的情况下,采空区底板未产生明显变形,即底板变形的主要原因为水平应力因素,采空区上覆岩层整体发生下沉,其中靠近煤层顶板越近,下沉量越大,最大下沉量为750 mm;采空区中部岩层位移最大,向两侧实煤体帮逐渐减小到0,整体位移曲线呈“V”字形;厚煤层大采高工作面侧向支承压力具有“双峰”特性,先小幅增加,达到第1个峰值点后小幅回落,应力降低区距离采空区10 m左右,而后到达第2个峰值点,此时距离采空区边缘19.2 m,应力最大值为27.5 MPa,随后持续回落,在72 m处趋于稳定,即采动侧向支承压力影响范围在60 m左右。 展开更多
关键词 “三软”厚煤层 大采高工作面 破断失稳 应力运移规律
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急倾斜煤层走向长壁工作面松软煤层及软弱底板的防治工艺探讨
3
作者 钟俞先 蒲海峰 杨琴 《煤矿机械》 2025年第4期129-131,共3页
急倾斜煤层走向长壁工作面在开采过程中,松软煤层及软弱底板问题极大地限制了煤矿智能化开采的飞速发展,其产生的煤壁片帮和底板破坏、滑移问题极易造成人员伤亡、设备损坏等安全生产事故,给煤矿安全生产带来极大的威胁。对急倾斜煤层... 急倾斜煤层走向长壁工作面在开采过程中,松软煤层及软弱底板问题极大地限制了煤矿智能化开采的飞速发展,其产生的煤壁片帮和底板破坏、滑移问题极易造成人员伤亡、设备损坏等安全生产事故,给煤矿安全生产带来极大的威胁。对急倾斜煤层走向长壁工作面的松软煤层及软弱底板产生的原因进行分析,并对其防治工艺进行探讨,为类似地质条件下复杂煤层开采提供借鉴。 展开更多
关键词 急倾斜 长壁工作面 松软煤层 软弱底板 片帮 底板破坏 防治
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长距离工作面采煤技术分析
4
作者 李思远 《能源与节能》 2025年第2期155-157,共3页
随着煤炭资源的日益减少,煤矿开采工作面也逐渐向深部转移,对采煤技术的要求也逐渐变高。近年来,煤炭行业一直处于快速发展的阶段,煤矿企业对高效率、安全、环保等新技术的需求日益增加。长距离工作面采煤技术作为一种用于应对煤矿深度... 随着煤炭资源的日益减少,煤矿开采工作面也逐渐向深部转移,对采煤技术的要求也逐渐变高。近年来,煤炭行业一直处于快速发展的阶段,煤矿企业对高效率、安全、环保等新技术的需求日益增加。长距离工作面采煤技术作为一种用于应对煤矿深度开采的重要技术,受到了广泛的关注和应用。通过对该技术进行分析,深入探讨了其在煤矿开采中的应用情况。 展开更多
关键词 煤矿深度开采 长距离工作面 采煤技术
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特厚煤层综放工作面末采顶板治理技术研究
5
作者 张超 《煤》 2025年第4期59-63,共5页
针对特厚煤层综放工作面末采阶段矿压显现剧烈,大巷受扰动发生围岩变形、底鼓等问题,以榆树坡煤矿5107综放工作面为工程背景,在分析水力压裂裂纹扩展规律的基础上,通过数值模拟确定合理压裂段长度,提出水力压裂技术方案并进行现场应用,... 针对特厚煤层综放工作面末采阶段矿压显现剧烈,大巷受扰动发生围岩变形、底鼓等问题,以榆树坡煤矿5107综放工作面为工程背景,在分析水力压裂裂纹扩展规律的基础上,通过数值模拟确定合理压裂段长度,提出水力压裂技术方案并进行现场应用,结果表明:在水压力的作用下,裂纹开始开裂并向远处扩展,其扩展路径趋向垂直于最小主应力方向;当压裂段长度为钻孔直径的10倍(600 mm)时,压裂段中部岩体应力分布与裂缝启裂时对应的水压值基本保持一致;在5107工作面进行了顶板水力压裂卸压技术的工程应用,顺利实现了围岩致裂及裂缝在恒定压力的作用下有效扩散,确保了工作面末采期间大巷围岩的稳定性,为类似条件下工作面末采顶板治理提供了指导与借鉴。 展开更多
关键词 特厚煤层 工作面末采 顶板治理技术 水力压裂
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近距离煤层群孤岛工作面复用巷道围岩控制技术研究
6
作者 李文政 《能源与节能》 2025年第4期164-166,共3页
为解决近距离煤层群孤岛工作面复用巷道围岩控制难度高、变形量大等问题,以3109进风巷为工程研究对象,结合现场条件针对性给出巷道围岩控制方案并进行工程应用。3109进风巷围岩控制面临顶板裂隙发育、邻近3110工作面采动压力等不利因素... 为解决近距离煤层群孤岛工作面复用巷道围岩控制难度高、变形量大等问题,以3109进风巷为工程研究对象,结合现场条件针对性给出巷道围岩控制方案并进行工程应用。3109进风巷围岩控制面临顶板裂隙发育、邻近3110工作面采动压力等不利因素影响,但是巷道位于2^(#)煤层采空区下的应力降低区,为巷道围岩控制创造了良好条件。结合3109进风巷现场情况,提出综合采用锚网索进行基础支护、单体+工字钢梁进行巷旁支护,同时通过注浆方式提升工作面帮稳定性。现场应用后,3109进风巷顶底板、两帮最大变形量分别控制在163、97 mm,围岩控制效果显著,实现了近距离煤层群孤岛工作面复用巷道围岩变形的有效控制。 展开更多
关键词 近距离煤层群 孤岛工作面 复用巷道 围岩支护
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冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响分析 被引量：1
7
作者 蒋邦友 杜睿民 +2 位作者 左常清 韩传磊 刘建群 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期7-11,共5页
为了对冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响进行分析,以义桥煤矿3309工作面和唐阳煤矿432工作面为研究背景,采用数值模拟的研究方法,从巷道侧垂直应力和覆岩垂直位移两个方面研究了两工作面相互采动的影响。当两工作面开采时,330... 为了对冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响进行分析,以义桥煤矿3309工作面和唐阳煤矿432工作面为研究背景,采用数值模拟的研究方法,从巷道侧垂直应力和覆岩垂直位移两个方面研究了两工作面相互采动的影响。当两工作面开采时,3309工作面运输顺槽侧的应力增大了26.0%~28.0%,顶板位移增大了7.3%~10.1%,432工作面运输顺槽侧的应力增大了31.8%~48.8%,顶板位移增大了12.8%~19.2%。通过上述分析可以得出冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动时,对工作面应力集中分布及顶板运移规律均具有明显的影响。并在采取相应卸压措施的基础上,提出3条关于影响较大区域防冲补强措施的建议,以降低两工作面相互采动影响,确保工作面安全生产。 展开更多
关键词 冲击地压煤层 相互采动 临近工作面 数值模拟
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基于残差优化的综采工作面煤壁点云补全方法
8
作者 汪卫兵 侯学谦 +3 位作者 赵栓峰 贺海涛 邢志中 路正雄 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期120-128,共9页
煤矿综采工作面巷道的数字化三维重建过程中需要完整且密集的煤壁点云数据。受遮挡、视角限制等因素影响,采集的综采工作面煤壁点云数据往往不完整且稀疏,影响下游任务,需进行煤壁点云修复和补全。目前缺少针对井下点云补全任务的数据... 煤矿综采工作面巷道的数字化三维重建过程中需要完整且密集的煤壁点云数据。受遮挡、视角限制等因素影响,采集的综采工作面煤壁点云数据往往不完整且稀疏,影响下游任务,需进行煤壁点云修复和补全。目前缺少针对井下点云补全任务的数据集和网络模型,现有模型用于煤壁点云补全时存在点云密度分布不均匀、点云特征信息丢失等情况。针对上述问题,设计了一种基于残差优化的煤壁点云补全网络模型,采用监督学习方式学习点云特征信息,通过最小化密度采样和残差网络迭代优化输出完整点云。采集煤矿井下真实综采工作面煤壁点云数据,预处理后筛选可用数据,通过模拟随机空洞制作煤壁点云缺失数据集,并用缺失数据集训练基于残差优化的煤壁点云补全网络模型。实验结果表明:与经典的FoldingNet,TopNet,AtlasNet,PCN,3D-Capsule点云补全网络模型相比,基于残差优化的煤壁点云补全网络模型针对构造的缺失煤壁点云和稀疏煤壁点云补全的倒角距离、地移距离及F1分数均能达到最优水平,整体补全效果最佳;针对实际缺失的煤壁点云,该模型能够实现有效补全。 展开更多
关键词 煤矿综采工作面 数字化煤层 巷道三维重建 点云修复 点云补全 残差优化
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厚煤层工作面瓦斯运移规律及治理技术
9
作者 何志刚 路辉 李玺 《山东煤炭科技》 2024年第12期55-59,共5页
厚煤层综采放顶回采工作面割煤、放煤期间涌出大量瓦斯,容易造成工作面回风隅角及回风流中瓦斯超限,严重威胁着煤矿的安全生产。为降低红岭煤矿1703采煤工作面回风隅角瓦斯涌出量,分析研究了厚煤层采煤工作面瓦斯涌出规律,提出采煤工作... 厚煤层综采放顶回采工作面割煤、放煤期间涌出大量瓦斯,容易造成工作面回风隅角及回风流中瓦斯超限,严重威胁着煤矿的安全生产。为降低红岭煤矿1703采煤工作面回风隅角瓦斯涌出量,分析研究了厚煤层采煤工作面瓦斯涌出规律,提出采煤工作面瓦斯流动“回采工作面下顺槽—回采工作面—回采工作面上顺槽”矩形通道和“回采工作面下顺槽—回采工作面采空区—回采工作面上顺槽”矩形通道“双矩形”通道。基于瓦斯扩散—渗流理论及经验公式,确定了1703采煤工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采范围并设计施工了4个高位定向长钻孔,平均日抽瓦斯纯量可达1630 m^(3),工作面生产期间回风隅角最大瓦斯浓度为0.26%,实现了工作面安全高效回采。 展开更多
关键词 厚煤层 采煤工作面 回风隅角 瓦斯抽采
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大采高工作面顶板结构模型及液压支架支护阻力计算
10
作者 吴锋锋 《晋控科学技术》 2024年第6期1-7,11,F0002,共9页
针对大采高工作面覆岩垮落范围大,易出现液压支架稳定性差、损坏率高以及支架压死的问题,采用物理模拟、理论分析以及工程实践的方法,对大采高工作面顶板破断结构模型与支架合理支护阻力计算方法进行了研究。结果表明:随着大采高工作面... 针对大采高工作面覆岩垮落范围大,易出现液压支架稳定性差、损坏率高以及支架压死的问题,采用物理模拟、理论分析以及工程实践的方法,对大采高工作面顶板破断结构模型与支架合理支护阻力计算方法进行了研究。结果表明:随着大采高工作面推进,受采空区空间大的影响,顶板将呈现“组合悬梁-非铰接顶板-铰接顶板”结构特征;支架与围岩相互作用体系由支架-组合悬梁结构-非铰接顶板结构-铰接顶板结构组成,揭示了各结构间的相互作用关系并确定了大采高工作面支架工作阻力的计算公式,支架支护阻力应适应覆岩结构失稳运动的变化,承载结构自身重量以及运动产生的附加载荷;结合大同矿区晋华宫煤矿大采高工作面开采条件,计算了工作面支架合理支护阻力并进行了支架选型,矿压监测显示,选择的ZZ13000/28/60型支撑掩护式液压支架能满足顶板控制的要求,保障了大采高工作面的安全回采。 展开更多
关键词 厚煤层 大采高工作面 顶板结构 支架支护阻力
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远距离斜交工作面上行开采上组煤垂直应力演化规律 被引量：1
11
作者 李喜员 寇建新 +2 位作者 秦茂龙 孙维吉 房胜杰 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期90-94,共5页
为探究平煤八矿远距离煤层群斜交工作面上行开采过程中上组煤层垂直应力演化规律,采用数值模拟计算的方法展开研究。研究结果表明,己_(15)-21030工作面回采过程中与上覆戊_(9.10)-21070工作面依次形成相离、相交和重叠的空间关系,因此... 为探究平煤八矿远距离煤层群斜交工作面上行开采过程中上组煤层垂直应力演化规律,采用数值模拟计算的方法展开研究。研究结果表明,己_(15)-21030工作面回采过程中与上覆戊_(9.10)-21070工作面依次形成相离、相交和重叠的空间关系,因此会使上组煤层应力增高或降低。相离区域为应力升高区,受下组煤采动影响应力整体呈升高趋势,应力集中系数最大为1.18;相交区域为卸压过渡区,戊_(9.10)-21070工作面应力由增压变为卸压,最大卸压值较原始应力降低了25%,倾向卸压影响范围为55 m;重叠区域为卸压区,受己_(15)-21030工作面采动影响卸压效果及卸压范围均进一步增大,最大卸压值较原始应力降低了40%,倾向卸压影响范围增大至180 m。将戊组煤层戊_(9.10)-21070工作面根据应力分布云图依次划分为增压区、应力过渡区、卸压区和稳定卸压区。通过现场瓦斯含量测试验证了卸压区残余瓦斯含量比原始区域残余瓦斯含量降低32.9%,远距离煤层群上行开采形成卸压区有利于瓦斯治理工作的开展。 展开更多
关键词 远距离煤层群 斜交工作面 上行开采 应力演化 应力分布
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厚煤层大采高智能化综采工作面关键技术研究与应用 被引量：7
12
作者 孙延斌 陈宝东 +1 位作者 吴涛 王百晓 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期14-20,共7页
针对付村煤矿井下综采装备落后、开采成本高的问题,综合考虑生产安全、经济效益、资源回收等多方面因素,提出了在付村煤矿建立厚煤层大采高智能化工作面的构想。根据付村煤矿3上煤层赋存条件,基于智能化工作面设备集成控制平台,结合大... 针对付村煤矿井下综采装备落后、开采成本高的问题,综合考虑生产安全、经济效益、资源回收等多方面因素,提出了在付村煤矿建立厚煤层大采高智能化工作面的构想。根据付村煤矿3上煤层赋存条件,基于智能化工作面设备集成控制平台,结合大采高液压支架智能化电控系统、大采高采煤机智能化控制系统及移动互联网云存储系统,重点突破了工作面主要设备姿态监测、大采高工作面智能化开采工艺、远程控制与集中监控等技术,实现了采煤机自主定位、记忆截割、液压支架自动跟机移架、全工作面一键顺序启停、故障自动顺序停机、三机协同控制,优化升级了矿井信息化系统,建立了智能化综采工作面互联网云平台。结果表明:自2017年11月在付村煤矿3上1008工作面进行工程应用以来,工作面生产班工作人员从12人减少为5人巡视检查,减员率达50%以上,日采煤达6000 t,技术应用效果显著,建立了枣矿集团6 m厚煤层智能化开采的生产模式,为厚煤层大采高智能化生产系统的发展提供示范与实践基础。 展开更多
关键词 厚煤层 智能化工作面 姿态监测 记忆截割 自动跟机移架 三机协同控制
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蒙陕深埋煤层首采工作面顶板富水性和涌水量差异研究 被引量：3
13
作者 马国逢 刘洋 +1 位作者 杨建 王强民 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期87-91,共5页
针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:... 针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:四个矿井首采工作面涌水量,均随着工作面回采呈逐渐增加趋势,其中葫芦素和巴彦高勒矿井首采工作面最大涌水量分别为645.0 m^(3)/h和494.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层不同区域存在富水性差异,导致涌水量的增加呈台阶式,波动性较大,与该区域七里镇砂岩含水层厚度较薄、富水性较弱的特征一致;门克庆和母杜柴登矿井首采工作面最大涌水量分别为1372.0 m^(3)/h和938.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层整体富水性较强、富水性较均一,涌水量的增加呈平稳增加态势,波动性较小,与该区域顶板七里镇砂岩含水层厚度较大、富水性较强的特征一致。 展开更多
关键词 深埋煤田区 七里镇砂岩 首采工作面 涌水量 相邻矿井
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浅埋煤层大采高工作面地表裂隙漏风研究 被引量：3
14
作者 叶正亮 尚博 +2 位作者 胡冕 郭曦蔓 汪海涛 《中国煤炭》 北大核心 2024年第8期72-77,共6页
为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上... 为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上的粘土层地表区域,容易发育形成长期稳定的张开型和塌陷型裂隙;不同区域地表裂隙漏风风速呈现回风侧塌陷型裂隙>中部张开型裂隙>进风侧塌陷型裂隙,且分别距离工作面584、539、487 m后漏风风速基本为零;通过对地表裂隙回填压实和井下回风侧采空区注浆堵漏,在降低上隅角CO浓度的同时增加了O_(2)浓度,有效抑制了采空区的遗煤自燃,减少了采空区惰性气体的涌出。 展开更多
关键词 浅埋煤层 大采高工作面 地表裂隙 SF_(6)示踪气体 遗煤自燃
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基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定 被引量：2
15
作者 童应山 王森 +3 位作者 张连东 王永安 李培煊 李帅 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期64-73,共10页
延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值... 延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值模拟、理论分析等研究了极薄煤层综采工作面顶板覆岩结构破断特征及其演化过程,建立了采场顶板岩梁断裂前后力学解析模型,获得了极薄煤层综采工作面直接顶周期破断距,确定了合理支架工作阻力。结果表明:极薄煤层工作面开采初期顶板垮落后会较快的对上覆岩层形成支撑,至顶板极限跨距后,直接顶与基本顶周期破断,且基本顶破断位置位于直接顶破断线前方,两者间存在离层空间,共同回转下沉;工作面液压支架主要受直接顶回转载荷作用,其作用载荷为3 980.89 kN,确定支架选型为ZZ4000/6.5/13D四柱支撑掩护式液压支架;现场应用后,可以有效发挥支架支护性能,满足采场围岩控制要求。研究成果为国内极薄煤层开采工作面支架选型提供了一定的参考。 展开更多
关键词 极薄煤层 综采工作面 顶板结构演化 支架-围岩作用 支架工作阻力
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上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩结构演化特征
16
作者 刘用 王红伟 +5 位作者 吴学松 田程鹏 关荣福 聂云枭 范志伟 曹沛沛 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第12期46-58,共13页
特厚煤层分层综放开采上下分层工作面斜交布置时,下分层综放工作面间歇性过上分层遗留区段煤柱导致覆岩破断运动及矿压显现规律复杂,围岩控制困难,制约了煤矿安全生产。以甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿250203下综放工作面为工程背景... 特厚煤层分层综放开采上下分层工作面斜交布置时,下分层综放工作面间歇性过上分层遗留区段煤柱导致覆岩破断运动及矿压显现规律复杂,围岩控制困难,制约了煤矿安全生产。以甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿250203下综放工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验、数值计算、现场实测相结合的方法,研究了上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩运移规律及应力分布演化特征,阐明了下分层综放工作面开采扰动下上分层遗留区段煤柱失稳特征及围岩支承压力变化规律,定义了斜交工作面覆岩内场和外场,揭示了下分层综放工作面过遗留区段煤柱覆岩结构演化特征。研究结果表明:①下分层综放工作面开采诱发上分层遗留区段煤柱失稳导致覆岩大尺度空间垮落,扰动区内顶板结构渐次演化,形成“低位倒台阶组合悬臂梁+高位大结构砌体梁”组合结构。②在工作面距区段煤柱15 m时,区段煤柱最大垂直应力达到46.7 MPa,较下分层未开采时增大了9.9%,煤柱形变现象较为明显;工作面位于区段煤柱正下方时,区段煤柱应力集中区域呈近似“月牙状”分布。③随着下分层综放工作面与上覆遗留区段煤柱斜交位置变化,外场覆岩破断形态呈近似对称梯形,结构动态失稳导致内场垮落形态呈“非对称双拱”、“对称双拱”、“单拱”演化过程。研究结果对特厚煤层分层综放工作面安全开采具有指导意义。 展开更多
关键词 特厚煤层 分层综放开采 遗留区段煤柱 斜交工作面 覆岩结构
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深部工作面上盘开采的断层煤柱应力演化特征分析
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作者 袁健博 万晓 +3 位作者 刘志刚 贾海宾 尚文政 杨田田 《矿业安全与环保》 北大核心 2024年第6期106-111,共6页
为了研究断层煤柱应力演化特征,确定断层应力阻隔影响范围,采用理论分析、数值模拟和现场监测的方法,分别研究了断层煤柱应力、断层煤柱应力的演化特征和微震演化特征。研究结果表明,2304工作面受超前支承应力影响的塑性区范围为40.68 m... 为了研究断层煤柱应力演化特征,确定断层应力阻隔影响范围,采用理论分析、数值模拟和现场监测的方法,分别研究了断层煤柱应力、断层煤柱应力的演化特征和微震演化特征。研究结果表明,2304工作面受超前支承应力影响的塑性区范围为40.68 m;断层构造应力与工作面超前支承应力叠加,回采2304工作面距FL6断层40 m处出现明显应力集中现象;FL6断层存在明显应力阻隔现象,下盘煤层距离FL6断层附近出现6~8 m的应力降低区;断层区域实施诱能爆破,在诱能期间FL6断层附近监测到小能量事件,FL6断层内部能量得到充分释放;2304工作面回采期间并未出现大能量事件,断层区域诱能爆破和大直径钻孔卸压措施起到了预卸压作用,保证了2304工作面安全生产。 展开更多
关键词 深部工作面 上盘开采 断层煤柱 应力演化 应力阻隔 微震演化 爆破诱能
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高瓦斯煤层工作面综合瓦斯治理技术应用 被引量：1
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作者 胡耀杰 孙志玮 《现代矿业》 CAS 2024年第4期207-211,共5页
某矿为了优化工作面布置方式,提高回采率,缓解采掘接续紧张等问题,工作面布置方式由U+L型变为简单的单U型。根据煤层赋存情况及瓦斯涌出量特征,在合理的通风系统及充足的配风基础上,采取了综合瓦斯治理措施,掘进采取边掘边抽+释放钻孔,... 某矿为了优化工作面布置方式,提高回采率,缓解采掘接续紧张等问题,工作面布置方式由U+L型变为简单的单U型。根据煤层赋存情况及瓦斯涌出量特征,在合理的通风系统及充足的配风基础上,采取了综合瓦斯治理措施,掘进采取边掘边抽+释放钻孔,回采采取单侧顺层定向本煤层钻孔+顶板倾向定向钻孔+上隅角埋管瓦斯抽采等技术措施。通过以上瓦斯治理技术,有效解决了高瓦斯煤层单U型通风工作面采掘过程中的瓦斯问题,经济和社会效益显著。 展开更多
关键词 高瓦斯煤层 单U型通风工作面 综合瓦斯治理技术 定向钻孔
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邻近煤层同采巷道布置及安全错距优化研究 被引量：2
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作者 苏效祥 董乾坤 时圣亚 《山东煤炭科技》 2024年第3期29-33,共5页
针对苏村煤矿6煤、10煤分层同采错距不合理,上下两工作面开采受动压的相互影响,造成工作面冒顶、片帮、支架折损等问题,通过采用理论分析、数值模拟以及工程应用相结合的方法对邻近煤层同采工作面巷道布设位置及错距进行了优化研究。研... 针对苏村煤矿6煤、10煤分层同采错距不合理,上下两工作面开采受动压的相互影响,造成工作面冒顶、片帮、支架折损等问题,通过采用理论分析、数值模拟以及工程应用相结合的方法对邻近煤层同采工作面巷道布设位置及错距进行了优化研究。研究结果表明:考虑不同开采方式下10煤层巷道围岩应力变化特征,确定上下煤层巷道采用对齐式布置;考虑下煤层开采时覆岩移动,下煤层区段煤柱应大于16.7 m;上下煤层同采时工作面合理错距在45 m左右。研究结果应用工程实践表明,同采期间工作面支架受力平稳,实现了邻近煤层安全高效同采,对类似条件下的煤层群开采具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 邻近煤层 同采工作面 巷道布置 安全错距 数值模拟
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近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究
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作者 张小军 孙佳瑞 马扬 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期61-68,共8页
近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采... 近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对上煤层工作面回采后下位煤层巷道的稳定性进行了研究。理论分析得出,上煤层工作面开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m,未发育至下位煤层巷道。按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态,数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位煤层巷道围岩的变形情况,结果表明:①上煤层工作面与下位煤层巷道的采掘关系为相交与背向推进时,巷道围岩应力呈先增后减再增的趋势,在推进距离为90 m时,最大应力为6.5 MPa,应力集中系数为1.49,在推进距离为100~110 m时,巷道围岩应力降低幅度最大,降低了53.2%,在推进距离为150 m时应力最小,为0.95 MPa,之后不断增大,直到恢复至原岩应力。②巷道围岩位移量在推进距离为100~150 m时增长幅度较大,在150 m时顶板位移量达到最大,为0.036 m,随着巷道越接近边界煤柱,其巷道位移量越小。现场实测结果表明:上煤层工作面过下位煤层巷道时,巷道位移量显著增长,顶板最大位移量为3.41 cm,与数值模拟结果一致;相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度,减小上煤层工作面开采对下位煤层巷道的影响。 展开更多
关键词 近距离煤层 巷道围岩 下位煤层巷道 上煤层工作面 底板破坏 辅运巷道 主运巷道 回采工作面
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