松散破碎围岩巷道施工技术与安全管理

一、引言小华煤矿南区块段含煤地层为童子岩组第一段第四带(P1t1-4)地层,赋存有33#、34#等煤层,33#煤层顶底均为砂质泥岩,34#煤层顶板为砂质泥岩、细粉砂岩,底板为泥岩。该块段受F1断裂及次生断裂影响,巷道围岩极为松散、破碎。块段内岩层富水性较强,当巷道或采煤工作面开采时,生产巷道或采煤工作面淋水普遍很大,恶化了采掘施工条件,使顶板管理更加困难。根据南区     

采煤工作面的顶板管理问题探讨

顶板管理是采煤工作面安全管理的重点.据资料统计,顶板事故约占煤矿事故的60%,采煤工作面的事故又占了顶板事故的70%以上.因此,我们必须加强顶板管理,减少采煤工作面顶板事故的发生.     

“解放”井下采煤工人——“综采工作面无人化开采技术”介绍

<正>目前,我国煤矿安全形势依旧严峻,综采工作面仍是事故高发地。2013年,我国煤矿共发生顶板事故274起、死亡325人,分别占煤矿事故总量的45.4%和30.5%;较大顶板事故8起,采煤工作面占4起;瓦斯事故死亡348人,占事故总量的32.6%,重大以上瓦斯事故10起,采煤工作面占7起。在特别危险、环境特别恶劣的综采工作面,减少用人,甚至不用人,实现少人或无人开采,直接减少采煤工作面的人员数量是减少人员伤亡、保障安全的重要手段,由发生     

深井开采沿空留巷顶板锚杆强化控制技术研究

随着我国煤矿开采深度的逐年增加,瓦斯含量逐渐增大且赋存异常,回采工作面瓦斯超限问题严重威胁着煤矿的安全生产,而沿空留巷则是解决工作面瓦斯超限问题的最有效途径,但沿空留巷顶板稳定性控制问题则制约了沿空留巷技术在我国更广泛地推广应用。本文以顾桥矿1115(1)采煤工作面沿空留巷为背景,全面总结了沿空留巷顶板控制技术的国内外研究现状及存在的主要问题,并分析了沿空留巷顶板控制的基本原理,在煤巷顶板预应力结构理论的基础上,提出了顾桥矿深井开采沿空留巷顶板稳定性控制的锚杆强化控制技术原理,对巷道所处的不同阶段有针对性的提出了顶板的安全控制技术。该研究成果在顾桥矿1115(1)采煤工作面沿空留巷中得到了成功应用,对类似条件下的沿空留巷顶板控制具有重要的指导意义。     

薄煤层采煤工作面顶板穿层钻孔瓦斯抽采试验研究

以凤凰煤矿1402采煤工作面为工程应用背景,针对煤层薄、瓦斯含量高、透气性差、地质条件差的特点,运用岩层移动理论,研究了采煤工作面采空区大流量、高浓度卸压瓦斯的运移路径和富集区域;借鉴了邻近煤矿瓦斯抽采经验,选择顶板穿层钻孔瓦斯抽采方法作为主要矿井瓦斯抽采方法之一,试验了该方法的合理瓦斯抽采参数;提高了采煤工作面瓦斯抽采率,消除了采煤工作面瓦斯积聚现象。     

采煤工作面的顶板管理问题探讨

顶板管理是采煤工作面安全管理的 重点。据资料统计,顶板事故约占煤矿 事故的60％,采煤工作面的事故又占了 顶板事故的70％以上。因此,我们必须 加强顶板管理,减少采煤工作面顶板事 故的发生。 1、顶、底板的定义及其分类 赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶 板,赋存在煤层之下的邻近岩层称为底 板。顶底板的岩性、强度及吸水性与采 掘工作面的管理有直接关系,它们是确 定顶板支护方式、选择采空区处理方法 的主要依据。     

坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律研究

大采高综采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向,越来越多的被采用,矿压事故在矿山生产安全事故中占有较大比例,有效掌握矿压规律,采用合理生产工艺是采矿生产过程中必须认真考虑的问题。大采高综采工作面采场顶板跨度大、高度高,矿山压力复杂,矿压显现规律特殊,管理难度大。针对某煤矿9、10号煤层大采高综采工作面顶板坚硬特性,为掌握类似地质条件下大采高工作面矿压显现规律,作者从理论分析入手,采用相似模拟实验方法,经过对模拟实验数据进行研究分析,得出了本矿区特定坚硬顶板条件下大采高工作面矿压显现规律,认为类似地质条件大采高工作面,顶板垮落易造成动力冲击,顶板破坏形式主要是拉断和剪断,最大压力值发生在工作面中部前方,采空区积水的影响情况和地表的沉陷状况,还需通过其他方法进行进一步的分析、论证,提出了针对类似围岩条件采煤工作面的安全技术和管理措施。     

浅谈煤矿复采工作面顶板管理

《煤矿安全规程》第五十条规定:采煤工作面必须保持至少两个畅通的安全出口,一个通进风巷,一个通回风巷。开采三角煤、残留煤柱,不能保持2个安全出口时,必须制订安全措施,报企业主要负责人审批。邵武煤业公司晒口煤矿地质构造复杂,煤层赋存不稳定,煤层厚度从0.3米—20米不等,造成晒口煤矿复采工作     

深部顶板夹煤层巷道变形破坏分析及其控制

为了探究深部顶板夹煤层软岩巷道大变形破坏问题,以平煤六矿三水平戊二胶带运输巷为工程背景,开展夹煤层巷道围岩破坏分析及控制对策的研究。首先,构建原支护体系组合拱力学模型,推导出直墙半圆拱形巷道稳定判别式;其次,提出“锚网索-梁-注浆-组合砂浆锚索”联合返修控制对策,即沿戊₈煤层顶板进行巷道扩刷,采用锚网索、梯子梁完成基本支护,对围岩进行深浅孔注浆加固、顶板及两帮关键部位布置组合砂浆锚索等加强支护,并通过数值模拟分析返修前后应力、位移场分布特征;最后,开展工业性试验,并监测矿压。结果表明：两帮及顶底板最大收敛量分别为93、 112 mm,后期变形速率均低于1 mm/d,围岩变形得到有效控制,返修效果良好。     

薄煤层无人工作面机械化开采技术分析与实践

从薄煤层机械化开采技术应用现状出发,分析了当前薄煤层开采中的关键技术,包括综采技术、刨煤机采煤技术、螺旋钻机采煤技术和煤锯采煤技术等,重点分析了国内外综合机械化无人工作面开采技术现状及其在我国的应用情况;并结合朔里煤矿实际条件,介绍了综合机械化开采技术及其配套设备、巷道布置系统和顶板管理技术在薄煤层开采中的具体应用,为选择符合不同地质条件下薄煤层开采的合理方法提供技术指导。     

煤矿冒顶事故的预兆及其预防措施

冒顶事故是煤矿五大灾害之一,掌握冒顶事故的预兆及其预防措施是煤矿安全生产的重要保证。煤矿顶板事故是指在煤矿井下采煤过程中,煤层顶板意外冒落而造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等灾害事故,冒顶事故对矿井安全生产危害极大,据统计,冒顶事故所占的比例占其他事故的60％以上,伤亡人数占40％左右,尤其是回采工作面发生冒顶的机会更大,因此,我们必须分析掌握煤矿发生冒顶事故的原因、预兆、研究有效预防措施,以降低煤矿顶板事故的发生,保证煤矿安全生产。     

采煤工作面粉尘浓度分布及传感器的部署

为给煤矿井下采煤工作面上粉尘浓度传感器的安放位置提供理论依据,建立了回采工作面巷道几何模型,根据气体、尘粒运动方程和欧拉-拉格朗日方法中的离散相模型,采用Fluent软件仿真井下采煤工作面及回风巷粉尘浓度的分布情况.仿真结果表明:粉尘在司机后方10-20m 处粉尘浓度达到最大,在司机30m后趋于稳定,粉尘传感器应放置在回风巷距综采工作面的距离小于或等于10m的位置.     

浅谈煤矿复采工作面顶板管理

<煤矿安全规程>第五十条规定:采煤工作面必须保持至少两个畅通的安全出口,一个通进风巷,一个通回风巷.开采三角煤、残留煤柱,不能保持2个安全出口时,必须制订安全措施,报企业主要负责人审批.邵武煤业公司晒口煤矿地质构造复杂,煤层赋存不稳定,煤层厚度从0.3米-20米不等,造成晒口煤矿复采工作面在生产布局上普遍难以达到规程规定的严格意义上的两个安全出口生产方式.     

孤岛工作面支承压力影响下顶板破坏机理研究

为了探讨孤岛工作面支承压力影响下顶板破坏机理,通过采用理论分析,建立薄板力学模型,对孤岛工作面顶板弯矩分布规律进行分析,并结合实验室数值模拟手段对工作面顶板支承压力集中系数及顶板围岩塑性区演变规律进行研究。研究结果表明:在支承压力作用下,随着推进距离的增大,顶板支承压力集中系数呈现增大的趋势;工作面顶板煤壁中部弯矩显著大于煤壁两侧弯矩,该结果合理解释了工作面方向上支架工作阻力不相等的规律;顶板断裂的塑性区演变特征存在时空效应及力学特征,顶板四周所形成的横向“O”型破断与横向“X”型破断,共同构成了顶板破断的横“O-X”破断形式。     

制服顶板灾害

平顶山矿务局高庄矿采煤一队切实加强顶板管理工作。到目前为止,已连续22个月无冒顶事故, 高庄矿地质复杂,工作面断层纵横交错,采煤一队在生产中不断摸索总结不同煤层顶板的性质和压力活动规律,根据不同情况,灵活改变管理顶板的方法和措施.例如,他们对比较容易破碎的顶板采取缩小棚距。挂插花梁、打临时超前柱的方法,预防了冒顶。1979年6月,他们在130米长的采面中间遇到了一条落差2米的逆断层,顶板破碎淋水,在这种复杂的情况下,他们采取提前放炮,铁梁套木梁加强超前支护构方法,过断层四个月安然无恙。22个月里,他们国采了4个采面9个块段,过…     

高突矿井大采高工作面瓦斯抽采技术及实践

为解决大采高厚煤层工作面回采期间瓦斯超限难题,应用顶板走向长钻孔中位钻孔和下临近层底板定向长钻孔等瓦斯抽采措施,对回采面瓦斯进行了多源头治理。通过对顶板走向长钻孔的抽采效果考察,确定其垂直层位为40±5 m范围、水平层位为50±10 m范围为最佳瓦斯抽采区域;中位钻孔合理的垂直层位为20 m左右,水平层位为45~50 m范围抽采效果最佳;下临近层底板定向长钻孔是拦截下部5#煤和7#煤向上部采掘空间涌出瓦斯的有效手段,其最佳的水平层位为距巷道轮廓线20 m范围,垂直层位为钻孔布置在下临近层煤层中。通过对3种不同瓦斯治理措施的综合评价考察,确定顶板走向长钻孔是治理回采面最为有效的措施,其抽采量占工作面回采期间总抽采量的79.6%,中位钻孔抽采和下临近层底板定向长钻孔抽采是回采面回采期间的辅助性措施。措施使用后,工作面上隅角瓦斯浓度保持在0.4%~0.6%之间,有效保证了工作面的安全高效回采。     

西细庄矿耙矿绞车掘进技术

<正>西细庄矿原隶属于河北省张家口市国资委,2004年12月31日并入开滦(集团)蔚州矿业公司,该矿于1984年4月1日设计施工,于1986年12月9日正式投产,年设计生产能力30万t/年,2009年核定生产能力为60万t年。该矿主采煤层为5号煤,煤层厚度2.0～3.5m,平均厚度为2.75m,顶板多为细、粉砂岩,局部为粗砂岩,厚度0.73～20.15m,平均厚度为6.12m,伪底多为砂质泥岩,直接底为砂质泥岩或泥岩,局部为炭质泥     

浅议综采工作面漏顶事故原因与防治对策——基于长春羊草煤业股份有限公司顶板事故的分析

在煤炭的开采过程中,不可避免地会遇到断层和褶皱构造,给煤矿的生产和安全带来很大影响。因为断层带岩石破碎,地表水和含水层中的水会沿着断层带涌入井下,断层破碎带又是瓦斯良好的通道,常常在此处积聚很多瓦斯;而褶皱构造,特别是在背斜的轴部,因岩层受到拉伸应力的作用,裂隙比较发育,若再遇到煤层顶板岩性为粉砂质泥岩、高岭石泥岩、条带细沙岩等,围岩的破碎情况将更为严重,易发生大块矸石冒落。当采掘工作面通过这些地质单元时,对顶板的稳定性、整体性将有较大影响。给采掘和支护工作带来很大的困扰,不仅要防水、防瓦     

近距离煤层群工作面采场围岩失稳机制与控制技术

为探讨近距离煤层群工作面采场围岩失稳机制和开发相应的控制技术,采用理论计算、数值模拟和实验室试验综合方法,研究煤层群开采围岩采动应力场分布。阐明松散煤体注水加固的力学机制,并开发现场厚坚硬顶板深孔预裂爆破、深浅孔联合注水、新型采煤工艺综合技术措施。研究结果表明:在煤层群开采条件下,上下工作面相互影响程度剧烈,将下伏煤层工作面布置在上覆煤层开采后的卸压区内,可避免上煤层遗留煤柱高集中应力的影响,降低下伏煤层工作面原始应力水平。用设计的深孔预裂爆破工艺,能避免关键层断裂后对下伏煤层作面的动压冲击。提出的工作面低压短时间浅孔注水和2巷超前长孔预注水工艺,能提高松散煤体抗剪强度,增加煤体稳定性。     

基于剪切梁理论的爆破扰动对巷道顶板稳定性影响研究

厚煤层沿底布置巷道顶板维护难度较大,从爆破扰动影响顶板稳定性的角度对此进行了研究.在分析爆破应力波远区破坏效应的基础上,建立了沿底布置巷道顶板的剪切梁模型,依此研究了顶板煤、岩体的水平位移及应力分布规律,最后以某矿地质条件为原型利用Flac3D数值软件进行了模拟研究.研究发现:基于爆破应力波的远区破坏效应,沿底布置巷道的顶板煤层与上覆岩层的相对错动可以用剪切梁理论加以分析.基于此得到了厚煤层巷道顶板中煤层与岩层单调加载过程及循环加载条件下的位移及应力分布,单次爆破对顶板的影响有限,多次扰动的累积效应会对其产生一定程度的损伤.模拟中,随着装药量的增加,沿底布置巷道顶板煤、岩体的水平位移随之增加,且煤体的位移量大于岩体;持续扰动条件下,煤、岩体的水平位移均出现了累加效应,且随着动力扰动作用次数的增加,煤、岩体的相对错动逐渐增大,容易产生顶板离层垮落等动力灾害.研究成果对加强扰动作用下顶板的支护管理具有一定的理论与指导意义.