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山西能源学院学报 2023年第3期36卷 22-24页

作者：李鹏山西高平科兴云泉煤业有限公司山西高平048400

本文以四台矿81204坚硬顶板综采工作面为背景,通过理论分析和现场实测的方法,计算了坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距,监测得到了坚硬顶板综采工作面支架工作阻力变化及来压步距特征,揭示了坚硬顶板综采工作面的矿压显现规律... 详细信息

本文以四台矿81204坚硬顶板综采工作面为背景,通过理论分析和现场实测的方法,计算了坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距,监测得到了坚硬顶板综采工作面支架工作阻力变化及来压步距特征,揭示了坚硬顶板综采工作面的矿压显现规律,主要得到如下结论:1)理论计算得到坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距分别为43.7m和17.8m,明显大于非坚硬顶板综采工作面的初次来压与周期来压步距,且实测来压步距与理论计算的来压步距偏差不大;2)工作面中部的初次来压步距明显大于工作面两端。坚硬顶板初次来压期间,坚硬顶板在最大弯矩的作用下率先在两端发生破断;3)工作面中部的周期来压步距明显大于工作面两端。坚硬顶板周期来压期间,坚硬顶板会发生顶板的“O-X”型破断;4)坚硬顶板综采工作面来压期间,支架工作阻力均未超过35.2 MPa,81204坚硬顶板综采工作面顶板控制效果良好。

关键词：坚硬直接顶综采矿压显现矿压实测

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浅埋煤层坚硬直接顶破断诱发冲击地压机理及防治

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煤炭学报 2017年第2期42卷 510-517页

作者：李新华张向东辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000 神华新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

针对浅埋缓倾斜煤层坚硬直接顶下回采工作面冲击地压问题,采用微震及矿压监测方法确定了坚硬直接顶超前工作面破断的位置及顶板周期来压步距,在此基础上分析了回采工作面冲击地压的能量来源和致灾机理,建立了坚硬直接顶超前工作面破断... 详细信息

针对浅埋缓倾斜煤层坚硬直接顶下回采工作面冲击地压问题,采用微震及矿压监测方法确定了坚硬直接顶超前工作面破断的位置及顶板周期来压步距,在此基础上分析了回采工作面冲击地压的能量来源和致灾机理,建立了坚硬直接顶超前工作面破断的力学模型,推导了直接顶初次破断和周期破断的步距公式并计算得到了直接顶超前工作面的破断距离。结果表明,直接顶的周期破断步距以及破断产生的矿震能量均比基本顶周期来压步距及矿震能量小,但由于直接顶距离煤层近以及直接顶超前工作面破断位置距离煤壁过小,坚硬直接顶的周期破断引起的动载增大了工作面冲击地压危险。据此确定了在巷道进行直接顶预裂爆破以增大直接顶超前工作面煤壁破断距离的冲击地压治理措施,微震监测结果显示超前预裂爆破有效降低了工作面冲击地压危险。

关键词：坚硬直接顶冲击地压致灾机理防治

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坚硬直接顶首采工作面矿压显现规律分析

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煤矿安全 2011年第11期42卷 123-125页

作者：孙璐璐秦世通屠洪盛李智勇中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221008 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

针对杨柳煤矿首采工作面坚硬直接顶的分布特征,通过现场实测与分析得出工作面初次来压步距为23.5m,周期来压步距为10.9m,动载系数为1.48。同时分析了支架初撑力与支护阻力对工作面的适应性及巷道表面位移和深基点位移情况,得出围岩松动... 详细信息

针对杨柳煤矿首采工作面坚硬直接顶的分布特征,通过现场实测与分析得出工作面初次来压步距为23.5m,周期来压步距为10.9m,动载系数为1.48。同时分析了支架初撑力与支护阻力对工作面的适应性及巷道表面位移和深基点位移情况,得出围岩松动半径为1.5～3.0m。

关键词：坚硬直接顶首采工作面矿压规律回采巷道

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段王矿15号煤坚硬直接顶沿空掘巷围岩稳定性分析及其控制技术

段王矿15号煤坚硬直接顶沿空掘巷围岩稳定性分析及其控制技术

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作者：毛世杰中国矿业大学

学位级别：硕士

段王矿是山西寿阳段王煤业集团的主力矿井,设计年产量3.0Mt,现主采15号煤。该煤直接顶为K2灰岩顶板,厚度1.10.60m,平均1.4m,煤层厚度为3.19.02m,平均4.05m,底板为一层厚度约5m的砂质泥岩。存在双巷掘进煤柱损失大,支护不合理的问题,为... 详细信息

段王矿是山西寿阳段王煤业集团的主力矿井,设计年产量3.0Mt,现主采15号煤。该煤直接顶为K2灰岩顶板,厚度1.10.60m,平均1.4m,煤层厚度为3.19.02m,平均4.05m,底板为一层厚度约5m的砂质泥岩。存在双巷掘进煤柱损失大,支护不合理的问题,为进一步减小煤柱损失和优化支护效能,本文以段王矿15号煤为工程背景,进行回采巷道沿空掘巷的研究攻关,主要成果如下:(1)对坚硬直接顶沿空掘巷的围岩变形特征进行了描述,并根据顶板破坏深度和自稳性能,按照坚硬直接顶的厚度进行了支护类别的划分,并对各支护类别的支护方法进行了叙述,对现场影响锚固支护的关键问题进行阐述,对支护参数进行了理论计算和确定,通过150505回风平巷支护体性能的原位试验,确定了顶板锚杆扭矩应达到300N·m,最佳锚固长度应为1.3m;帮部锚杆扭矩应在20050N·m之间,最佳锚固长度应为0.7m;锚索的最佳长度为4.3m,为150505运输平巷沿空掘巷工业性试验的支护工作提供了依据,为段王矿15号煤巷道的支护提供了指导和借鉴。(2)通过对沿空掘巷上覆岩体破断运移规律的研究,建立了以弧形三角块为核心的围岩大结构模型,并对弧形三角块两种失稳形式的稳定性系数K和K进行了推导与计算,最终由MATLAB计算得出在段王坚硬直接顶地质条件下,掘进前,掘进后,与回采时,均不会发生滑落失稳和转动失稳,证明了段王矿15号煤沿空掘巷的可行性。对基本顶的断裂位置进行分析,得出当煤柱大于7.6m时,对留巷顶板稳定较为有利。对段王矿直接顶的弱化需求做出计算分析,得出当坚硬直接顶厚度超过3.9m时,才需要进行顶板弱化处理。(3)从沿空煤体应力时空分布规律入手,分析了段王矿小尺寸护巷煤柱试验失败的原因,确定段王矿15号煤采空区稳定时间为133.767.1d,以此作为沿空掘巷的参考时间。通过理论计算与现场情况相结合的方式,给出煤柱尺寸的合理范围为100m。通过数值模拟分析发现,采空边缘煤体应力集中峰值处于距采空区煤壁6.5m处。对10m、12m、14m、16m、18m的煤柱分别进行模拟发现,12m以下的煤柱,应力分布尖锐无平稳承载段,巷道变形较大,14m、16m、18m煤柱均存在稳定的弹性核,有利于其长期稳定,综合考虑生产安全及效益,确定采用14m煤柱。对14m煤柱回采期间煤柱及巷道的应力变形情况进行了模拟验证,发现煤柱体集中应力有所升高,但仍存在稳定的弹性承载核,围岩变形量有所扩大,但仍处于正常范围内,巷道较为稳定,14m煤柱沿空掘巷效果良好。(4)对150505运输巷在设计煤柱尺寸及支护方案下掘巷期间的巷道变形进行了观测,巷道掘出30d顶底板移近量在100mm左右,两帮移近量在155mm左右,总体变形量较小,掘巷巷道围岩变形控制效果良好。

关键词：沿空掘巷坚硬直接顶支护效能覆岩稳定性煤柱宽度

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