煤壁
- 某矿松软煤层工作面片帮分析及防治技术
下松软煤层是导致煤壁片帮的一个重要条件。实践证明，煤体松软是复杂的地质条件，极易引发顶板冒落，煤壁片帮等动力灾害事故，对工作面正常回采造成严重威胁［1］。因此，对松软煤层工作面片帮分析及防治技术的研究很有必要。鉴于此，诸多学者开展了大量有效的煤壁片帮机理与治理技术的研究，取得了很多可以指导现场实践的成果。王家臣［2］提出了减缓煤壁压力和提高煤体抗剪强度是防治极软煤层煤壁片帮的主要技术途径；袁永等［3］基于实测煤壁片帮特征，建立楔形滑动体模型；付宝杰等［4］
现代矿业 2023年9期2023-12-16
- 大倾角大采高采场塑性区分布及主控因素分析
显提升，但仍存在煤壁片帮频繁等技术缺陷，2130 矿大倾角大采高工作面观测期间煤壁片帮几乎每班次均会发生，且片帮范围广，严重制约了大倾角煤层大采高工作面高效化生产。大倾角大采高工作面围岩稳定是其安全、高效化生产的基础，而这其中的关键是要保证“R-S-F”系统动态稳定[2]，此类条件承压系统又是以不同形式多维化存在，且彼此之间联动制约，煤壁作为承载结构成分，其一旦失稳，又会诱发支架失稳等动力灾害，可见，煤壁稳定性状态对促进大倾角煤层大采高开采十分关键。为解决
煤炭科学技术 2023年9期2023-10-21
- 大采高工作面支架刚度对煤壁稳定性的影响效应研究
动影响强度升高，煤壁揭露后，稳定性急剧降低，造成煤壁破坏现象在大采高工作面频繁发生，重则造成工作人员伤亡，轻则影响工作面高效生产，严重制约大采高工作面生产潜能的进一步释放。为改善高强度开采工作面煤壁稳定性，完全释放大采高工作面的生产潜能，我国学者针对煤壁片帮的原因、影响因素及加固方法进行了大量研究。文献[1-2]提出煤壁剪切破坏和拉裂破坏2 种形式，认为通过缓解煤壁压力（综放开采、提高支架阻力）、改变煤体性质（煤层注水）、加快工作面推进速度和降低割煤高度可
煤炭科学技术 2023年3期2023-05-23
- 三软厚煤层综放工作面煤壁片帮防治研究
但随着采高增加，煤壁片帮的现象变得十分突出，对工作面矿压防治造成极大的困扰，尤其是在三软厚煤层综放工作面中，煤层物理力学性质较为软弱，工作面矿压显现更加剧烈，工作面会频繁出现煤壁大面积片帮的问题，严重威胁现场施工人员安全。针对综放工作面片帮机理与防治对策，张金虎[1]分析了煤壁稳定性的影响因素，提出通过增强支架工作能力、增大护帮防护面积和护帮力、提升供液速度的多维防护措施；杨胜利[2-3]等分析了煤壁变形特征和柔性加固机理，设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料
煤炭与化工 2022年9期2022-11-05
- 赵固二矿14030 工作面煤壁片帮柔性加固方案优化
随着采高的增加，煤壁前方支承压力显著变大，煤壁自稳性降低，煤壁片帮的面积、深度和频率也明显增加，煤壁片帮导致工作面控顶距变大，引发端面冒顶事故[2]，而端面冒顶也进一步加剧煤壁片帮，严重影响工作面开机率，同时也对工作面机械设备和人身安全造成巨大威胁[3]。采场煤壁和直接顶组成的煤岩体的稳定性是影响工作面实现高产高效的重要原因之一。目前国内外学者针对不同条件下煤壁破坏机理与防治措施进行了大量研究。文献[4]分析煤壁在自重和顶板压力作用下主要表现出拉裂、剪切两
山东煤炭科技 2022年8期2022-09-14
- 木瓜煤矿大采高工作面煤壁片帮控制技术实践
显现程度较强烈，煤壁极易发生片帮，严重影响工作面的安全高效生产。 因此，对于大采高煤壁片帮的控制技术研究十分重要。 目前，诸多学者对煤壁片帮的防治进行了深入的研究，陈宁通过现场观测统计，对煤壁片帮形式进行了分类，并提出顶板预爆破和煤壁预加固的控制技术[1]。吴浩等通过理论分析揭示了大采高工作面煤壁失稳特征，并提出了特定工况下的煤壁片帮防治方法[2]。庞义辉等研究了煤壁片帮和顶煤冒放性的关系，得出合适的采高和支架初撑力可以有效防治煤壁片帮[3]。1 工程概况
江西煤炭科技 2022年2期2022-08-18
- 仰斜煤层煤壁片帮机理分析
顶板大面积垮落和煤壁片帮等现象，严重制约着煤矿的安全生产[1]，因此，掌握倾斜煤层覆岩运移规律和煤壁片帮机理迫在眉睫。对于解决这部分问题，很多专家学者进行了深入研究。伍永平等[2]通过建立煤壁空间受力模型对煤壁片帮机理及“支架-围岩”系统进行研究，并基于工作面的实际生产提出了大倾角软煤综放工作面煤壁片帮防控措施。李建国等[3]以河滩沟煤矿放顶煤工作面为对象，运用力学分析方法，提出俯斜、仰斜开采影响煤壁片帮的力学机理，得出工作面不同推进方向引起的顶板支承压力
煤 2022年5期2022-06-01
- 坚硬厚煤层大采高综采支架分段调阻煤壁弱化研究
、截齿损耗严重等煤壁截割困难问题。煤壁和支架共同承担顶板压力，降低支架阻力有利于矿山压力向煤壁转移破煤，但有效控顶要求支架有一定支护强度。不同回采阶段作用于煤壁-支架上的载荷显著变化，煤壁低效截割是支架阻力与回采阶段不匹配、矿山压力不能有效破煤的结果。支架分段调阻技术在满足不同回采阶段（周期来压前、正常回采、周期来压后）顶板安全控制的要求下，调整工作阻力改变煤壁上的载荷用于压裂破煤，能有效解决厚硬煤壁弱化的难题。因此，研究与回采阶段匹配的厚硬煤层支架分段调
工矿自动化 2022年3期2022-03-28
- 大采高工作面煤壁片帮控制技术研究
采高的增加，致使煤壁暴露面扩大，同时承载较大载荷，在矿压作用下，易导致煤壁片帮的发生，对采煤设备及作业人员构成威胁，降低开采效率，这也凸显了对大采高煤壁稳定性分析及其控制方法研究的必要性[4-6]。杨胜利等[7]分析了大采高工作面煤壁变形特征及其柔性加固机理，构建了“棕绳-浆液-煤体”本构模型，揭示了棕绳与煤壁协调变形机理；付永刚等[8]采用揭示方法研究了松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮力学机制，提出了有效防止煤壁片帮方法；张和平[9]采用数值模拟手段对
煤 2022年2期2022-02-17
- 大采高综采工作面煤壁片帮影响因素分析及控制措施探析
压期间通常会产生煤壁片帮现象，大范围的煤壁片帮会造成刮板输送机溜槽链子被压坏、采煤机链带和电缆损坏、甚至发生工作面冒顶事故等，严重威胁工作面人员的人身安全以及设备的正常运转，致使综采工作面的生产效率及开机率较低。当采高工作面超大时，开采作业时上覆岩层顶板运动剧烈，来压时工作面煤壁在集中应力作用下通常会产生片帮现象，严重威胁工作面的安全生产。综上所述，研究大采高工作面煤壁片帮的形成因素及防治措施十分重要。1 综采工作面煤壁片帮形式如图1所示，在煤体重力和顶板
西部探矿工程 2022年12期2022-02-09
- 上湾煤矿8.8 m综采工作面煤壁稳定性分析
加明显，从而造成煤壁片帮现象，严重制约着煤矿的安全高效生产[12-13]。上湾煤矿8.8 m综采工作面设计最大采高8.6 m，为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帮的影响，造成顶板冒落，从而影响支架姿态，导致支架倾斜，影响工作面设备正常运行[14]，严重时威胁矿工人身安全。因此，分析8.8 m大采高工作面煤壁的稳定性，对实现上湾煤矿的安全高产高效生产具有重要意义[15-16]
能源与环保 2021年11期2021-11-29
- 8113综放面煤壁片帮控制技术应用
，工作面经常出现煤壁片帮等问题，严重制约着综放工作的安全高效生产[3-4]。本文以马脊梁矿8113 工作面为研究背景，首先对综放开采工作面煤壁片帮机理进行分析，进而提出了综放工作面煤壁片帮的防治技术措施。1 地质概况马脊梁矿8113 工作面位于一水平一盘区，开采3#煤层，煤层厚度6.23～8.39 m、平均6.86 m；煤层倾角1°～4°，平均2°，普氏硬度系数2～3。煤层结构较复杂、含1～4 层夹矸，平均2 层，以泥岩为主。工作面倾向长240 m，走向长
江西煤炭科技 2021年3期2021-08-14
- 动态回采工作面煤壁瓦斯涌出数值计算及现场应用
之一，回采工作面煤壁为工作面最主要瓦斯涌出源，工作面煤壁瓦斯涌出预测对于实现工作面瓦斯涌出准确预测至关重要，目前所使用的矿井瓦斯涌出量预测方法中开采层瓦斯涌出量计算公式为半经验公式，无法实现精准预测。为适应现阶段煤炭行业精准化开采发展趋势，以实现工作面瓦斯涌出量的准确预测为目标，众多研究人员采用数学建模、现场实测、数值模拟等方法对回采工作面煤壁瓦斯涌出规律进行研究：文献[1-2]基于气固耦合理论对工作面前面煤层应力场和瓦斯流场进行了模拟分析；程国强等[3]
煤炭科学技术 2021年6期2021-07-06
- 厚煤层大采高提高煤壁破坏的工艺参数优化
的增加，使得煤层煤壁的破坏性变化较大是影响大采高开采效率的关键因素。煤壁的破坏性受到煤层的自身的埋深、煤层的深度及支护强度、采高参数等多种因素的影响[1]。针对厚煤层的开采，采用数值模拟的方式对大采高的工艺参数进行分析，从而实现安全性的提高厚煤层的煤壁破坏性，提高大采高综采的生产效率，从而提高煤矿开采的经济效益。1 煤壁破坏数值模型的建立工作面煤壁的破坏性受到诸多因素的影响，煤层的深度越大，则产生屈服破坏的几率越大，煤层自身的物理参数对于破坏性具有重要的影
山西化工 2021年2期2021-05-14
- 超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制
扰动均较强，导致煤壁和端面顶板稳定性降低，制约工作面采高进一步加大和开采效率进一步提升。液压支架作为长壁工作面惟一的主体支护设备，其结构特征、工作特性和控制系统的合理性是支架-围岩耦合支护系统高可靠性和高适应性的基础保障。王国法等[4]采用数值模拟方法分析了液压支架铰接前梁和整体顶梁2种顶梁结构对煤壁片帮的影响，得出整体顶梁更有利于抑制煤壁片帮;庞义辉等[5]认为护帮板对煤壁的作用力难以阻止煤壁发生拉裂破坏，但可以抑制拉裂后的破坏体发生滑移失稳;徐亚军[6
煤炭学报 2021年2期2021-03-24
- 大采高工作面煤壁片帮模拟实验平台研制与教学实践
作用[1-4]。煤壁片帮是煤炭地下开采活动中经常遇到的一类围岩失稳现象。特别是在大采高工作面，一次割煤高度增加，揭露煤壁高度增大，煤壁自稳能力降低，煤壁片帮现象发生频率逐年走高，成为制约大采高开采工作面生产潜能释放的主要因素[5-7]。为了提高大采高工作面煤壁稳定性控制效果，众多学者采用理论分析、数值计算、工程实测和模拟实验等手段对煤壁破坏机理进行了研究，得到了煤壁片帮条件，并提出了许多控制措施[8-10]。由于煤炭地下开采条件的复杂性，理论分析和数值计算
实验技术与管理 2021年1期2021-03-04
- 仰采综放工作面煤壁片帮控制
对仰采综放工作面煤壁片帮控制技术研究的深入以及我国煤炭行业的快速发展，仰采综放工作面技术逐渐成为开采倾斜厚煤层的主要方向之一[1-2]. 以山西省长治经坊煤矿3602工作面为工程地质背景，结合以往工程经验,通过现场调研、理论分析等手段，对仰采综放工作面煤壁片帮技术进行研究，以提高仰采综放工作面围岩控制效果。1 工程地质概况位于山西省长治市境内的经坊煤矿目前主要开采3#煤层，煤层平均厚度6.0 m，现开采的3602工作面沿走向长为1 600 m，沿倾向宽为2
山西焦煤科技 2021年12期2021-03-01
- 综采工作面煤壁失稳机理及控制技术研究
开采扰动的影响，煤壁片帮失稳现象更容易发生，严重时会出现设备以及人员损伤事故，给矿井生产带来不利影响。因此，本文以薛虎沟煤矿2-106A 工作面为例，通过分析该工作面煤壁失稳的原因及其影响因素，并提出有针对性煤壁失稳的控制技术措施，解决矿井生产过程中遇到煤壁片帮的难题，确保矿井正常的生产工作。1 工程背景薛虎沟煤矿2-106A 工作面主采2#煤，走向长200 m，倾斜长790 m，煤层平均倾角为4°，煤层厚度3.2～5.0 m，平均厚度3.4 m。该煤层其
山东煤炭科技 2020年12期2021-01-09
- 小保当矿大采高工作面煤壁片帮的压杆稳定性分析
例如大采高工作面煤壁片帮甚至冒顶、覆岩运动范围大且来压剧烈、厚层顶煤巷道变形量大等[2-4]。榆神矿区具有煤层埋藏浅、煤层赋存条件简单、煤层厚度大、煤质优良等特点，成为千万吨矿井群建设基地。本文针对小保当矿大采高工作面回采期间片帮剧烈的问题，采用压杆稳定力学理论[5，6]及MatLab数据分析软件，分析护帮板提供不同水平载荷及长度时大采高煤壁挠度分布规律及特征，揭示大采高工作面煤壁片帮机理，研究小保当矿5.5m、6.5m及7.5m采高煤壁挠度分布规律、稳定
煤炭工程 2020年12期2020-12-22
- 大采高大倾角工作面煤壁片帮机理分析
应力的重新分布，煤壁前方形成支承压力区。在支承压力的作用下，煤壁前方煤体会出现不同程度的损坏，待工作面回采时，一旦煤壁应力超过其强度极限，工作面会出现煤壁片帮现象。引起煤壁片帮的因素有很多，有自然因素，包括：煤体节理裂隙的发育程度、超前支承压力大小、埋深、采高、内摩擦角、内聚力等。也有生产技术因素，包括支架支护强度、支架护帮板水平推力、截深、工作面长度、工作面推进速度和工作面俯(仰)斜开采角度等。文献[1]在现场实测的基础上，运用数值模拟的方法研究了不同采
煤炭工程 2020年12期2020-12-22
- 煤体强度对煤壁稳定性的影响研究
作面长度的增加，煤壁受到上覆岩层的压力及作用时间也会相应增加，造成工作面煤壁稳定性降低，引发片帮、冒顶等事故，极大地制约矿井正常生产、威胁人身安全[1]。因此，众多学者对影响工作面煤壁稳定性的因素开展了大量的研究。杨培举等[2]利用数值模拟实验及滑移线理论分析了煤层采动裂隙的发展演化规律及煤壁失稳过程；袁永等[3]通过实测“三软”煤层大采高工作面的煤壁稳定性，建立了“楔形”滑动模型，并通过相关措施提高了煤壁稳定性；吴浩等[4]采用压杆理论对煤壁的挠度特征进
煤炭工程 2020年8期2020-08-27
- 采煤机滚筒截割动力学研究
中，截割部与截割煤壁进行接触，煤壁的变化直接反应到传动装置及工作机构上，所以采煤机的截割性能对煤矿的开采效率、采煤机滚筒的使用寿命及可靠性至关重要，因此对采煤机的滚筒截割性能进行分析十分必要。此前我国众多学者对此进行过一定的研究，徐盼盼[1]等针对采煤机装煤差的问题，对采煤机鼓形进行优化设计，通过离散元对设计后的滚筒截割性能进行对比，发现优化设计后的滚筒截割煤块更大、装煤率更大，有效地解决了采煤机装煤效果差的问题。吕斌[2]利用matlab软件对不同工况下
机械管理开发 2020年8期2020-08-21
- 西沟煤业3519工作面煤壁稳定性分析及控制技术
采工作面极易发生煤壁片帮，引发端面冒顶垮落，威胁工作面设备和人员安全。因此，控制煤壁片帮，保证煤壁的稳定性成为关注的技术问题。针对煤壁稳定性，众多学者展开了研究，如牛艳奇等[1]通过建立大采高工作面煤壁力学模型，分析得出影响工作面煤壁片帮稳定性的因素主要有采高、内摩擦角等；郝海金等[2]通过数值模拟软件分析了煤壁稳定性与采高之间的关系，得出随着采高的增大，工作面煤壁及支架上方的岩体受到的水平应力、垂直应力和剪应力也表现为一定程度的增大。煤壁的稳定性不仅受煤
山西焦煤科技 2020年4期2020-07-02
- 厚煤层一次采全高工作面煤壁失稳原因及控制技术
积多，矿压显现、煤壁片帮失稳等显现更容易发生，严重时会出现设备以及人员损伤事故，给矿井生产带来不利影响[2-3]。文中以山西某矿6501 大采高一次采全高工作面为研究背景，对煤壁失稳原因及影响因素进行分析，并提出有针对性煤壁失稳控制技术，解决矿井实践过程中遇到煤壁片帮难题。1 大采高工作面煤壁片帮原因当开挖煤体后，在超前支承压力影响下，煤壁表面煤体首先遭受破坏，产生大量裂隙，并向煤体深部扩展，从而在煤壁表面出现一定深度的塑性区[4]。塑性区是导致煤壁出现片
山西冶金 2020年2期2020-06-11
- 厚煤层一次采全高煤壁失稳原因及控制技术
由于采高较高导致煤壁稳定性极差且存在严重的片帮问题，这些问题使其推广应用被大大制约。为此，我国科技工作者开展了大量的研究工作，取得了丰硕成果。在围岩控制方面：赵宏珠等［2］在调研大量工程实践的基础上，对大采高工作面应力分布特征及支架的阻力进行了分析研究，提出适合大采高的支架选型方法；弓培林、靳钟铭等［3-4］人基于关键层理论，计算了大采高采场的两带高度，提出随采高增加，两带高度呈台阶状上升，每一个台阶代表一个其控制作用的关键层。在煤壁片帮方面：郝海金［5］
江西煤炭科技 2020年2期2020-05-22
- 大采高综采工作面煤壁破坏影响因素数值模拟分析
大采高综采工作面煤壁片帮问题日益突出，对开采人员和设备带来巨大安全隐患，在一定程度上影响了大采高综采效益的发挥。因此，对煤壁片帮的影响因素进行研究，具有重要的理论和现实意义。工作面煤壁片帮是煤壁受力发生破坏及其破坏进一步演化引起的，煤壁的破坏程度受地质条件与开采技术条件等因素的影响。工程实践和已有的研究成果表明，煤层埋深越大，工作面煤壁承受的顶板压力就越大，支承压力的峰值和作用范围就越大，煤壁就越容易发生破坏形成片帮[2]；采高增大会增加工作面煤壁的自由空
煤矿安全 2020年4期2020-04-24
- 辛置矿2-216工作面煤壁稳定性与支架参数关系模拟分析
回采过程中常出现煤壁片帮现象，片帮的最大长度为50 m，但片帮深度基本稳定在0.3～0.5 m范围，故拟通过调整支架的支护参数来控制煤壁片帮现象。2 支架参数对煤壁稳定性的影响2.1 煤壁受力分析在工作面回采过程中，煤壁会受到覆岩荷载的作用，该载荷其中一部分会由支架的工作阻力承担，进而影响煤壁前方的应力分布情况，所以通过分析液压支架工作阻力的变化情况，进而确定出煤壁稳定性的影响规律。根据众多理论研究与工程实践得出[1-2]，针对大采高工作面，工作面煤壁前方
煤 2020年4期2020-04-18
- 大采高工作面煤壁片帮机理与控制措施
体将被破坏，形成煤壁的片帮现象[3-5]。虽然大采高工作面对矿井的生产效率有很大的提升，但在实际开采过程中，工作面煤壁的稳定性较差，煤壁破损情况比较严重，对工作面的安全、高效生产产生很大的影响[6-8]。针对大采高工作面煤壁片帮严重的问题，以山西斜沟煤矿大采高工作面地质条件为背景，对煤壁片帮机理进行分析，并提出了煤壁控制技术，以保证工作面的生产效率。1 矿井概况及煤壁片帮机理分析1.1 矿井概况山西斜沟煤矿生产能力为1 000万t，主采煤层为5-2煤，煤层
陕西煤炭 2020年2期2020-03-31
- 三软煤层大采高综采面煤壁片帮控制研究
增大，随之引起的煤壁片帮、端面冒顶事故也愈加严重[1]。李村煤矿所采3号煤层赋存稳定，但煤体结构复杂，裂隙和节理发育[2]。从已经回采完毕和正在回采的工作面情况来看， 3号煤层大采高开采难度极大，特别是工作面煤壁片帮比较严重[3]。 煤壁片帮严重导致工作面强度低，两帮在顶板压力的作用下，产生更大范围的破碎区[4]。同时，煤壁片帮会导致顶板暴露面积的进一步增大，顶板暴露面积的增大会反过来作用于煤壁[5]，形成恶性循环。煤壁片帮对工作面的安全开采构成重大威胁。
煤 2020年3期2020-03-23
- 分析特殊地质条件下大倾角综采工作面煤壁破坏机理
5 m左右。2 煤壁片帮与顶板冒落事故煤层所处地区的地质条件较为复杂，混合型岩层结构较多，这使得开采作业遇到较大阻碍。在开采到80 m位置时，因地质结构复杂性带来了阻碍。受到曲折构造的影响，开采人员不得不临时改变预设的沿工作面推进方向进行开采作业的计划，并且调整底板倾斜角度。由此，开采作业面临着爬坡问题。在对现场进行勘探测量后发现，现场平均坡度可达到15°左右，部分区域的坡度已经达到了25°[1]。在开展地质构造带的开采工作时，因为受到坡脚较大、周期性压力
山西化工 2020年1期2020-02-16
- 5105工作面煤壁破坏机理及注水防片帮技术研究
面回采过程中出现煤壁片帮及顶板冒顶的情况，严重影响工作面的安全生产，急需采取有效措施保证煤壁的稳定性。表1 5#煤层顶底板特征表2 煤壁破坏机理分析综采工作面的回采作业会打破煤体原有的应力平衡状态，造成采场周围的应力重新分布，工作面回采前方煤体会出现应力集中现象，在超前支承应力的作用下前方煤壁易出现破坏失稳现象。当工作面基本顶处于周期来压期间时，由于基本顶的破坏与回转下沉会对工作面形成一定的冲击作用，会进一步加大作用到液压支架和煤壁上的压力。另外根据大量工
山东煤炭科技 2019年11期2019-11-30
- 煤壁柔性加固工艺参数优化试验研究
102211)煤壁稳定性控制是长壁工作面采场围岩控制的重要内容，对煤壁稳定性控制的关注是随着综合机械化大采高开采在我国的推广应用开始的[1]。为了保证工作面安全高效回采，除了需要有可靠的设备外，还需要有稳定的回采空间，即工作面煤壁和顶板要稳定。近年来，一方面，随着浅部煤炭资源的枯竭，煤炭开采逐渐向深部转移;另一方面，随着综合机械化装备制造水平和工作面管理水平的逐步提高，采用大采高开采的矿井越来越多，并且开采高度逐渐增大。深部开采和大采高开采对采场围岩结构
煤炭学报 2019年9期2019-10-21
- 复杂条件下回采工作面煤壁失稳机理与控制技术研究
初撑力，才能保证煤壁顶板的稳定性；周健等[2]认为俯仰斜开采时煤壁有三种破坏形式，岩块破坏、结构面破坏、两者同时破坏，以及仰斜开采易使煤壁失稳，俯斜开采易保持煤壁稳定性。本文主要针对8102工作面的煤壁片帮的具体情况，对俯仰采工作面煤壁失稳机理进行分析研究，确定煤壁稳定性控制措施，为相似工程情况提参考和指导作用。1 工程概况某矿8102工作面，位于-600m水平北一采区，工作面倾斜长度为156.5m，走向长度为623.8m，主采8#煤层，煤层均厚4.1m，
煤矿现代化 2019年6期2019-09-09
- 厚煤层综放工作面煤壁片帮机理及防片帮技术研究与应用
面回采过程中出现煤壁片帮情况，故需采取有效措施以控制煤壁片帮。2 厚煤层煤壁片帮机理松软厚煤层在上覆岩层压力及煤体自身自重应力的作用下，会在煤壁处产生横向拉应力，煤层在拉应力的作用下会沿着煤壁竖直方向产生蠕动弯曲变形或横向位移，当煤壁内部受到的剪应力大于煤体所能承受的抗剪强度时便会发生压剪破坏，煤壁的破坏形式均为一个不稳定的滑动体，故针对滑动体结构的稳定性及受力状态进行具体分析，能够将弧形滑动面简化为平面，煤壁发生剪切破坏时最大主应力与剪切破坏面之间的夹角
煤矿现代化 2019年6期2019-09-09
- 厚煤层综放工作面煤壁柔性加固技术的研究与应用
0）在厚煤层综放煤壁片帮机理方面，张文、刘少康等[1]研究得出，随着回采推进速度的增大，煤壁前方煤体的破坏深度会减小，煤体片帮几率降低，当回采推进速度较低时则相反；在煤壁片帮治理方面，尹希文、闫少宏等[2-3]通过使用压杆理论对中硬煤层的挠度进行了系统的研究，结果表明在回采工作面煤壁的中上部稳定性较差，在回采过程中应提升支架的工作阻力和初撑力，有效地利用护帮板提高煤壁的稳定性。本文对2103工作面的煤壁片帮采用柔性加固方案的具体参数进行分析研究。1 工程概
山东煤炭科技 2019年5期2019-06-06
- 大采高综采工作面煤壁稳定性及控制研究
作面采高的增加，煤壁片帮现象更加严重，最严重的可达1m甚至几米，对工作面的安全生产造成严重的威胁。对于煤壁片帮现象，目前主要的处理方法有提高支架初撑力、快速移架、选用合适的护帮装置等[1]。本文以马兰矿18506工作面实际生产条件为工程背景，利用理论分析的方法，对工作面煤壁的稳定性进行研究，并提出合理的控制方案，为工作面安全生产奠定基础。1 工作面概况马兰矿18506工作面位于南五采区，主采8号煤层，工作面埋深为550m，倾斜长度为220m，走向长度为10
山东煤炭科技 2019年1期2019-01-30
- 采煤机滚筒运动参数对滚筒截割性能的影响
筒截齿直接作用于煤壁，改变运动参数将改变滚筒的截割特征。因此，对于截齿运动参数与截割性能的关系研究是改善采煤机性能的理论基础。本文通过PFC3D进行了截割过程仿真实验，分别对不同采煤机滚筒运动参数进行模拟，得出了各运动参数对截割性能的影响，给采煤机的优化设计提供了研究依据。1 截割参数与煤壁破坏煤块截落的过程是截齿作用于煤壁以及形成裂纹的扩展，对截割过程分析时，近似作为直线截割，沿着切线方向进行，切削厚度不变，以此简化分析，有利于调整参数再分析。截齿截割过
山东煤炭科技 2018年4期2018-12-07
- 注浆加固技术在综采工作面片帮治理中的应用
为背景，对工作面煤壁片帮机理及预注浆加固煤壁技术进行了研究。1 工程概况三道沟煤矿位于陕西省府谷县境内，年产量1 000万t，矿井主采煤层为5-2#煤层，煤层厚度5.48～5.95 m，平均5.5 m，埋深99～175 m,平均埋深为137 m. 85201工作面为5-2#一盘区首采工作面，采高5.5 m，倾角1°～3°. 工作面长度295 m，推进长度为3 160 m，工作面选用ZY15000/5/65的液压支架。煤层直接顶为粉砂质泥岩，平均厚度为3.5
山西焦煤科技 2018年8期2018-10-30
- 煤层开采空间应力分析及组合体压杆稳定性探讨
采煤高度的增加，煤壁片帮严重，片帮范围从几米至十几米，甚至断续整个工作面，且片帮后，由于空顶距增大，常引发端面冒漏，恶化顶板条件，制约生产。同时，高冒落的煤岩块，还有可能砸坏设备或伤及工作人员，给矿井安全带来隐患。在煤壁片帮机理及防治措施课题中，斜沟煤矿根据8#煤层地质条件，深入研究煤层开采空间应力情况，并利用FLAC3D数值模拟煤壁应力，通过简化支架与煤壁组合体受力情况，从“压杆”理论在形式上以短粗压杆稳定性探讨煤壁挠度和片帮深度，初步摸清了大采高工作面
山西焦煤科技 2018年7期2018-09-18
- 综采面回撤通道煤壁片帮维护措施研究
力影响，回撤通道煤壁经常出现破碎、片帮、变形等现象，不仅加大了煤壁维护难度，降低了工作面回撤通道施工质量，而且煤壁大面积片帮后，顶板空顶面积加大，很容易造成顶板冒顶、垮落等事故发生。南关煤矿对1209工作面回撤通道片帮煤壁采取联合支护措施，提高了回撤通道煤壁安全稳定性，保证工作面安全回撤。1 概况南关煤业有限公司1209工作面位于井田一采区北翼，工作面东为已回采结束的1211工作面，西为尚未开掘的1207工作面，北至井田边界，南临一采回风上山。工作面设计走
山东煤炭科技 2018年8期2018-09-11
- 矿井综放工作面关键参数模拟确定分析
对顶煤的冒放性和煤壁稳定性都有一定的影响，本次实验是为了确保安全生产的可持续性，结合矿井的煤层地质条件对1604综放面的采放比、放煤步距不同分组情况下的安全性进行模拟研究[1-3]。1 工作面概况1604工作面上部为1602采空区，以东与服务公司小井6勘探线为界，南部是未开采的实体煤。1604回采工作面上部为9#、12#采空区，下部为17#煤层，地面为比高不大的丘陵地貌，地面无任何建筑物，工作面地面标高+1 230 m，井下标高+1 080 m。该工作面走
山西化工 2018年4期2018-09-06
- 移动坐标下采面煤壁瓦斯涌出模型及无因次分析
集中的地点之一。煤壁瓦斯涌出是采面瓦斯涌出的重要组成部分，工作面向前推进时，新鲜煤壁不断暴露，瓦斯涌出速度快、涌出量大，极易造成瓦斯积聚，严重威胁安全开采。因此，掌握煤壁瓦斯涌出规律，对准确预测采煤工作面瓦斯涌出，指导矿井通风设计及制定瓦斯防治措施有重要的现实意义。采煤工作面现场条件复杂多变，煤壁周期性前移，瓦斯涌出具有非稳态特性，且不同来源的瓦斯在采动空间相互掺混，要对其进行分别测定极其困难。而采面煤壁瓦斯涌出的相似模拟实验又有许多问题需要解决，尤其是对
中国煤炭 2018年1期2018-03-05
- 大采高综采工作面煤壁片帮分析及预防措施研究
37010）1 煤壁片帮机理煤体未被开采前受内部原始应力的影响，处于一种平稳状态，各部分煤体间的相对连续性较好，而在进行煤体开采作业后，会破坏煤体内部的应力平衡，通常煤体内部水平应力会大幅减小，而在开采引发的支承压力作用下，其内部垂直应力会迅速增大，这样煤体内部会形成新节理裂隙，也就是通常所说的煤矿开采次生裂隙，会使煤壁变得不稳定。在老顶周期性断裂来压的影响下，通常节理裂隙最发育处的煤壁会最先发生破坏，当支承压力足够大后，会使煤体破坏进一步加剧，最终引发煤
机械管理开发 2018年1期2018-02-16
- 基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析
00013)基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析庞义辉1,2，王国法1,3(1. 煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013; 2. 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 100011; 3.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013)针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题，以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础，分析了煤壁片帮的应力路径效应，将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段，建立了
煤炭学报 2017年8期2017-09-25
- 大倾角煤层长壁大采高综采工作面煤壁稳定性分析
煤形式，其工作面煤壁的稳定性控制比较复杂，做好该项工作，能够提高煤矿开采效果。基于此，文章主要以大倾角煤层长壁大采高综采工作面为例，对其煤壁的稳定性进行了分析，以期能够为煤矿开采奠定基础。关键词：大倾角煤层；大采高采工作面；煤壁；稳定性在煤矿开采过程中，大倾角大采高采条件比较复杂，安全开采难度也比较大，若煤壁失稳则会降低大倾角大采高采的生产效率，诱发顶板失稳形成冒顶，降低支架的机械效率，冒落的矸石块在外部条件的影响下极易形成飞矸，影响煤矿开采的安全。因此，
进出口经理人 2017年8期2017-09-13
- 含硬夹矸大采高仰采综放面煤壁稳定性机理研究
大采高仰采综放面煤壁稳定性机理研究杨世力，宋选民，周钰博，王大威(太原理工大学 采矿工艺研究所，山西 太原 030024)为了分析含硬夹矸对大采高仰采综放面煤壁稳定性的影响，采用理论分析与现场监测相结合的方法，建立了煤壁片帮的力学模型。通过控制变量法，依次变化顶板压力、夹矸层赋存高度以及仰采角度，控制其余变量不变，依据煤壁破坏的安全余量判别准则，观察变量变化对煤壁破坏的影响。结果表明：硬夹矸给上部煤层提供了向上的支撑力以及横向的摩擦力，上部煤壁失稳时，煤层
采矿与岩层控制工程学报 2017年2期2017-05-15
- 煤壁片帮机理研究及其防治措施
100013)煤壁片帮机理研究及其防治措施徐亚军1，2(1.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；2.煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013)基于压杆模型研究不同约束条件下煤壁失稳形式，得出软弱煤层易发生滑移失稳、硬和中硬煤层多发生弯曲失稳的结论。采用平衡微分方程研究了煤壁片帮机理，结果表明：滑移失稳主要源于剪切破坏，弯曲失稳则与溃屈破坏有关，防止煤壁片帮的关键措施在于减小煤壁上方压力和增强煤岩界面约束条件。提高液压支架工
采矿与岩层控制工程学报 2017年1期2017-03-01
- 站在煤壁跟前
■文/李晓波站在煤壁跟前■文/李晓波站在煤壁跟前凭借矿灯沉静的光芒我看清了自己生命的意蕴在黑色的晶体深处在粗粝的掌纹里站在煤壁跟前我常常怀念那些将一生交付给煤壁的人们他们手握风镐、铁钎或者割煤机手把孜孜不倦的向煤壁探寻他们平凡的生命已与眼前这煤壁融为一体细屑的光芒照亮这黯黑地心站在煤壁跟前怯懦和软弱随身后吹来的压风一一散去我熟读自己不朽的家史并为之深深沉醉站在煤壁跟前凭着黑色晶体泛起的光晕我看清了自己内心的欲望做一块煤，为我爱的尘世源源不断将热力释放夏日情
中国工人 2016年7期2016-08-16
- 大采高工作面采高的合理确定研究
矿)大采高工作面煤壁片帮是影响安全生产的关键问题之一，随着采高的增加，工作面煤壁前方片帮概率越来越大。通过运用FLAC3D软件模拟分析煤壁前方塑性区及顶板下沉量来选取合理的采高，选择合理的支架参数以增加煤壁顶的支护强度，减小支架和煤壁区域拉应力区的范围，降低煤壁片帮率，达到高产高效的目的。大采高 片帮 支护强度煤矿大采高开采能够实现高产高效，提高经济效益，建设高产高效矿井是我国煤炭事业发展的主旋律，是实现现代化、可持续发展的必由之路。大采高开采的特点是工作
现代矿业 2015年4期2015-03-08
- 支架初撑力对综采软厚煤层煤壁稳定性影响数值计算研究
力对综采软厚煤层煤壁稳定性影响数值计算研究黄 洋(恒源煤电股份有限公司卧龙湖煤矿,安徽省淮北市,235000)针对卧龙湖煤矿地质特征,利用UDEC软件研究了该矿工作面不同支架初撑力时煤壁片帮程度,研究发现煤壁以其下部为定点倾向采空区移动,随着支架初撑力不断增大,超前应力峰值位置逐渐向煤壁靠近,且塑性区深度也不断减小,认为工作面支架初撑力为20 MPa为合理值。随着支护阻力增大,煤帮垂直应力也呈增大趋势,而煤壁超前支承压力峰值及位置受护帮板支护阻力影响较小。
中国煤炭 2015年4期2015-01-04
- 大采高工作面片帮冒顶机理及防治技术
回采过程中出现的煤壁片帮端面冒顶事故，结合该矿煤层自身条件，探讨了煤壁附近采动应力场的变化情况，初步找出了煤壁片帮冒顶的机理，同时将采煤面整体受压视为“支架与煤壁组合体”，以短粗压杆公式计算了采高、挠度、片帮深度三者之间的关系。采用改进支架前探梁方式补强支护、高应力地段降刀割煤减少煤壁挠度、复杂条件下预注化学浆提高煤体完整度等方法，控制煤壁片帮深度，从而减少了端面冒顶事故的发生。大采高；片帮冒顶；防治方法PreventionTechnologyofCoal
采矿与岩层控制工程学报 2014年4期2014-09-15
- 防止采煤工作面三角煤柱片帮破碎的分析与研究
械化开采工作面，煤壁片帮的治理难度比较大，煤壁片帮还会导致架前空顶范围变大，进而导致漏煤冒顶，从而影响工作面的推进速度和正常循环作业，无法实现正常开采。而煤墙两端的三角煤柱区域，位于上、下巷道与切眼交叉处，应力集中，从而进一步加剧煤壁的片帮，成为管理煤壁最薄弱的地段。因此，对于综采工作面三角煤柱片帮破碎的研究探讨，就具有极其重要的意义。1 片帮机理及防片帮技术1.1 工作面煤壁片帮机理煤壁在自重和顶板的压力作用下，主要表现为拉裂片帮和剪切片帮，见图2。（1
山东工业技术 2014年20期2014-08-31
- 大采高工作面推进速度对煤壁片帮影响分析＊
推进速度不同时，煤壁片帮情况也不同，结合顶板周期来压步距、来压强度，并借助FLAC3D数值模拟研究大采高工作面推进速度对煤壁片帮的影响。1 矿压观测3207工作面5月13日－5月25日平均推进速度为4.4 m／d，5月26日－6月14日平均推进速度为2.4 m／d。在这两个时间段，每天检修班通过激光测距仪测量煤壁片帮情况，并采集了工作面8＃、30＃、53＃、77＃、100＃、122＃液压支架压力记录仪数据，对该段时间内工作面周期来压步距、动载系数进行分析，
中国煤炭 2014年4期2014-05-30
- 综放工作面采高对矿压显现的影响
随着采高的增加，煤壁破坏不断加重，煤壁易失稳的范围也不断增大。对于屯留矿而言，开采3#煤层，采高不应该超过4.0 m，考虑一定的安全系数，屯留矿采高取3.5 m为宜。此结论为类似条件下工作面开采过程中矿压研究提供了技术及理论参考。综放工作面；数值模拟；采高；矿压显现潞安集团屯留矿S2202工作面为准大采高综放开采工作面，工作面开采3#煤层，煤层厚度为5.34～7.25 m，平均6.24 m；煤层倾角为0～14°。工作面直接顶为2.43 m厚的泥岩，老顶为2
山西焦煤科技 2014年11期2014-05-25
- 煤体强度对煤壁稳定性影响的数值分析
煤体强度也是导致煤壁片帮的主要因素，控制煤壁的水平位移会降低片帮的风险。本文通过数值模拟方法针对煤体强度对煤壁的水平位移的影响进行了模拟计算与分析。1 工作面煤壁力学模型的建立在分析了晋华宫矿7#煤层采用大采高综采的可行性前期实验室试验以及相关分析的基础上，对煤壁的稳定性进行了数值模拟分析，并运用FLAC3D差分软件建模计算[2]。FLAC3D主要是用在上覆岩层的移动受力计算的专业软件，对矿井地下开采所涉及的岩土力学问题只要参数输入正确，模拟结果是可信的，
山西大同大学学报(自然科学版) 2014年1期2014-05-15
- 6.5m厚煤层一次采全高工作面煤壁稳定的研究
起矿压显现剧烈、煤壁片帮失稳等现象产生。煤壁失稳破坏严重时会造成设备损坏和人员伤亡[2]，严重制约一次采全高技术的发展。本文以潞安集团王庄煤矿7105一次采全高工作面为实际工程背景，分析了煤壁片帮机理，对煤壁片帮影响因素进行了深入研究，提出了控制煤壁片帮的关键技术措施，解决了王庄煤矿厚煤层一次采全高开采的技术难题。1 工作面煤壁片帮机理分析煤体开挖后，在超前支承压力的作用下，煤壁处的煤体首先破坏，产生大量节理裂隙，迅速扩张至煤体内部，不同方位角度的裂隙贯通
中国矿业 2014年11期2014-04-01
- 仰采角度对煤壁片帮的影响研究
题，其破坏形式以煤壁片帮为主。煤壁片帮会受到仰采角度的影响，且根据以往经验，随着仰采角度的增加，煤壁会变的更加难以控制，发生片帮的机率会明显加大。本文以梧桐庄矿183309工作面为背景，主要研究仰采角度对煤壁片帮的影响。1 概况梧桐庄矿183309工作面为一孤岛面，赋存深度为372～585m，工作面长150m，两侧煤柱宽度均是5m，处于背斜构造带的两侧，因此要经历仰采和俯采两个阶段，工作面开采前期为仰采阶段，仰采角度变化较大，范围在0°～27°，局部仰角达
中国矿业 2013年10期2013-09-07
- 采场煤壁失稳机理及控制技术研究
随着采高的增大，煤壁失稳片帮的机率增加。煤壁片帮直接影响工作面安全生产，是生产管理中的重要指标。煤壁失稳片帮将增大工作面端面距，进而引发端面漏冒，导致顶煤顶板条件恶化，进一步引起支架不能正常接顶，支架所受载荷不均匀，容易引起支架后立柱卡环、顶梁、后立柱等部件损坏，进而引起支架围岩关系恶化，进一步导致支架围岩关系恶化而引起顶板事故和片帮事故，形成恶性循环［1］。弓培林教授［2］根据煤体裂隙分布特点，对煤壁稳定性进行了评价，并采用模糊数学方法对煤壁稳定性进行了
太原理工大学学报 2012年6期2012-05-15
- 推进速度对大采高综采面煤壁稳定性的影响
械化采煤过程中，煤壁片帮始终是影响工作面实现高产高效的主要原因之一，尤其在软煤(f＜1)大采高综采中，煤壁片帮问题更加突出。影响煤壁稳定性的因素很多，而工作面开采速度是其重要影响因素之一。本文以淮北某矿软煤大采高工作面为背景，通过数值模拟的方法，分析开采速度对煤壁稳定性的影响，从而在客观因素不变的条件下，确定出合理的工作面推进速度。1 工程概况淮北某煤矿816工作面联合回采81、82两层煤，工作面走向长度为800 m，倾斜长度为150 m，煤层倾角为3°～
山西焦煤科技 2012年11期2012-01-17