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浅埋深大采高工作面矿压显现规律研究

现代矿业 2024年第5期40卷 80-84,92页

作者：王治峰国家能源集团国源电力有限公司

以三道沟煤矿85214工作面为工程背景,对浅埋深大采高工作面矿井的矿压显现规律进行研究,利用理论分析的方法,建立固支梁和悬臂梁模型,确定工作面初次来压步距和周期来压步距分别为104.91和19.90 m。基于覆岩浅埋结构性质,建立短砌体梁... 详细信息

以三道沟煤矿85214工作面为工程背景,对浅埋深大采高工作面矿井的矿压显现规律进行研究,利用理论分析的方法,建立固支梁和悬臂梁模型,确定工作面初次来压步距和周期来压步距分别为104.91和19.90 m。基于覆岩浅埋结构性质,建立短砌体梁和台阶岩梁模型,确定支护阻力分别为5 624和14 461 kN;利用现场试验的方法,对井下支架工作阻力数据实测分析,确定工作面初次来压步距106 m,周期来压步距16.8 m,月平均次数11次,平均支架载荷37.5 MPa,支承压力主要分布于工作面中部区域。研究结果证明了来压步距模型的合理性和有效性,并确定了浅埋深条件下覆岩结构呈现短砌体梁结构和台阶岩梁结构的破断特点,可为矿井生产提供依据。

关键词：地下矿山浅埋深大采高工作面来压步距短砌体梁台阶岩梁

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浅埋近距离煤层群工作面支架选型技术研究

建井技术 2024年第3期45卷 16-20,53页

作者：闫俊杰范宇孙利辉华晋焦煤有限责任公司山西吕梁033000 河北工程大学矿业与测绘工程学院河北邯郸056038

为了确保浅埋近距离煤层群工作面的安全高效开采,以陕西神木矿区锟源煤矿近距离2-2煤采空区下,3-1煤工作面开采作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和相似模拟的研究方法,分析近距离煤层上层煤开采后,下分层3-1煤工作面开采时工作面支... 详细信息

为了确保浅埋近距离煤层群工作面的安全高效开采,以陕西神木矿区锟源煤矿近距离2-2煤采空区下,3-1煤工作面开采作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和相似模拟的研究方法,分析近距离煤层上层煤开采后,下分层3-1煤工作面开采时工作面支架的合理支护强度。理论计算工作面支架支护强度为0.695 MPa,数值模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.4~0.77 MPa,相似模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.45~0.78 MPa,该工作面工作阻力大于7 435 kN,与现场实测数据相吻合。由此表明,现有支架选型不满足支护要求,选用支护阻力为8 200 kN的液压支架可满足工作面支护要求。该研究补充了在浅埋近距离煤层群开采情况下工作面支架选项技术研究,为神木地区浅埋近距离煤层群的安全高效回采提供了理论依据。

关键词：浅埋煤层煤层群开采台阶岩梁支护强度支架选型

浅埋近距离多煤层采空区下厚关键层破断特征及支架工作阻力确定

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采矿与安全工程学报 2018年第2期35卷 332-338页

作者：冯军发周英张开智徐佑林李回贵贵州理工学院矿业工程学院贵州贵阳550003 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

针对浅埋近距离多煤层中间厚关键层破断呈现的大小周期来压现象,以神东补连塔煤矿上煤层采空区下大采高工作面为背景,采用现场实测与理论分析等方法对多煤层工作面厚关键层破断特征及矿压显现规律进行了研究。结果表明:多煤层中间厚关... 详细信息

针对浅埋近距离多煤层中间厚关键层破断呈现的大小周期来压现象,以神东补连塔煤矿上煤层采空区下大采高工作面为背景,采用现场实测与理论分析等方法对多煤层工作面厚关键层破断特征及矿压显现规律进行了研究。结果表明:多煤层中间厚关键层在矿山压力和自身弱面结构影响下将以分层方式垮落;根据关键层判别方法、钻孔岩芯和工作面矿压显现综合判断,垮落位置位于该岩层中部,上位厚关键层顶板形成"砌体梁"结构,下位厚关键层顶板形成"悬臂梁"结构;"砌体梁"结构对工作面矿压影响减弱,"悬臂梁"结构成为支架作用力的主要力源;正常回采时影响支架稳定的最危险状态是悬臂梁与砌体梁组合同时破断,对工作面顶板管理带来一定的困难;厚关键层在特殊情况下会产生整层破断形成"台阶岩梁"结构,应提前采取应对措施。

关键词：浅埋厚关键层砌体梁悬臂梁台阶岩梁支架工作阻力

大采高浅埋藏综采工作面顶板活动规律与控制研究

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煤炭工程 2010年第12期42卷 43-45页

作者：王春雷田银素于海涛神东煤炭集团公司上湾煤矿内蒙古鄂尔多斯017209

为了研究大采高、浅埋藏综采工作面顶板活动规律,根据试验矿井的实际生产地质条件,采用理论分析的方法确定了该条件下老顶的断裂特征,并以此建立了数值计算模型。理论及数值分析结果表明,大采高、浅埋藏综采工作面老顶厚度及断裂步距决... 详细信息

为了研究大采高、浅埋藏综采工作面顶板活动规律,根据试验矿井的实际生产地质条件,采用理论分析的方法确定了该条件下老顶的断裂特征,并以此建立了数值计算模型。理论及数值分析结果表明,大采高、浅埋藏综采工作面老顶厚度及断裂步距决定了老顶结构及活动形式,而直接顶的厚度变化又影响到采场矿压显现的剧烈程度,并提出控制措施,计算得出了试验工作面控制顶板所需的支护阻力及支架工作阻力。

关键词：大采高浅埋藏台阶岩梁短砌体梁

浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力研究

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浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力研究

作者：李康华西安科技大学

学位级别：硕士

榆神府矿区主要开采浅埋近距离煤层群,目前已进入煤层群下部煤层开采阶段。生产实践表明,近距离采空区下开采,矿压规律与顶部煤层开采具有显著区别,采场支架选型和顶板控制缺乏科学依据。研究浅埋近距离煤层采空区下开采的工作面顶板结... 详细信息

榆神府矿区主要开采浅埋近距离煤层群,目前已进入煤层群下部煤层开采阶段。生产实践表明,近距离采空区下开采,矿压规律与顶部煤层开采具有显著区别,采场支架选型和顶板控制缺乏科学依据。研究浅埋近距离煤层采空区下开采的工作面顶板结构,揭示工作面来压机理,确定合理的支护阻力,具有重要的理论与现实意义。基于哈拉沟和柠条塔煤矿采空区下工作面矿压实测,结合类似条件下14个工作面的矿压特征得出,近距离煤层采空区下开采与顶部单一煤层开采相比,来压强度和动载系数增大,周期来压步距则减小;下煤层采高与间隔岩层厚度是影响下煤层工作面矿压显现的主要因素。物理模拟实验得出间隔岩层关键层破断特征:哈拉沟煤矿1-2煤工作面初次来压步距28m,周期来压步距9m,间隔岩层关键层周期性破断呈“砌体梁”结构;柠条塔煤矿2-2煤工作面初次来压步距59m,平均周期来压步距14m,间隔岩层关键层周期性破断呈“台阶岩梁”结构。数值计算得出,间隔岩层关键层的初次和周期破断步距、关键块的台阶下沉量与下煤层采高成正相关。基于矿压实测,通过物理模拟和数值计算,研究了下煤层工作面采高为1.75m和5m、上下煤层间距为11m和33m时工作面的顶板结构特征。实验得出,间隔岩层关键层与上煤层垮落顶板关键层可形成“砌体-砌体”和“台阶-砌体”2种组合结构形态。通过建立顶板结构力学模型,揭示了上下关键层的同步与非同步破断导致工作面产生大小周期来压的机理。分析表明,间隔岩层关键层的结构失稳运动对支架受力产生主要影响,上煤层已扰动关键层产生相对次要影响。基于“砌体-砌体”和“台阶-砌体”力学模型,结合已扰动顶板关键层“载荷传递”分析,给出不同顶板结构的支架工作阻力的计算公式,并通过开采实例进行了验证,为工作面合理的支护阻力确定提供理论依据。

关键词：浅埋近距离煤层台阶岩梁砌体梁间隔岩层支护阻力

浅埋近距离采空区下工作面矿压特征与顶板结构分析

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陕西煤炭 2021年第1期40卷 12-17页

作者：黄庆享李康华曹健西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054

以陕蒙神东煤田浅埋近距离煤层群开采为背景,采用实测统计、物理模拟与理论分析相结合的方法,研究了浅埋近距离煤层采空区下开采的矿压特征及影响因素,揭示了不同间隔岩层结构形态及演化条件。研究表明,随着上煤层采高增大,来压期间支... 详细信息

以陕蒙神东煤田浅埋近距离煤层群开采为背景,采用实测统计、物理模拟与理论分析相结合的方法,研究了浅埋近距离煤层采空区下开采的矿压特征及影响因素,揭示了不同间隔岩层结构形态及演化条件。研究表明,随着上煤层采高增大,来压期间支架工作阻力及动载系数均呈正相关增长;下煤层采高与间隔岩层厚度之比越大,周期来压步距及支架最大工作阻力越大。层间仅存在单一关键层时,层间关键层周期破断可形成"砌体梁"和"台阶岩梁"两种结构;则当上煤层垮落顶板关键层重新形成"砌体梁"结构时,层间关键层与上煤层垮落顶板关键层可形成"砌体-砌体"和"台阶-砌体"2种组合结构形态。

关键词：下煤层采高间隔岩层厚度单关键层砌体梁台阶岩梁