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采场顶板破断模型及垮落规律分析薛熠;滕腾;王希贺;宋绪蕾【摘要】煤炭开采引起了上覆岩层空间结构的变化和顶板的变形破断,而采场顶板的断裂形态与采场压力密切相关,同时也对地表沉降产生较大影响.基于弹性力学薄板模型,采用位移变分法分析了顶板断裂的形成机制,根据薄板弹性理论,采用位移变分法建立了煤层顶板的力学模型,分析顶板断裂形态的形成机制,通过顶板的拉应力分布和弯矩分布得到了顶板的破坏规律.计算结果表明:顶板在初次破坏时,在顶板表面沿四周边缘出现O型破坏,继而在顶板中心处出现X型破坏,随着破坏的发展贯通,形成典型的O-X型破断.顶板在周期破坏时,随着工作的推进和角部效应的影响,形成半X型破断.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)007【总页数】6页(P156-161)【关键词】顶板;破断;弹性力学;薄板【作者】薛熠;滕腾;王希贺;宋绪蕾【作者单位】中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,徐州221116;中国矿业大学力学与建筑工程学院,徐州221116;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,徐州221116;中国矿业大学力学与建筑工程学院,徐州221116;中国矿业大学力学与建筑工程学院,徐州221116;中国矿业大学力学与建筑工程学院,徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TD31在地下开采过程中，采场顶板的变形及采场压力与地下水迁移和地表沉降密切相关。
同时，深部开采中，煤层的上覆岩层结构及顶板压力运动规律对煤炭开采有着重要意义[1—3]。
由于近年来顶板事故出现频率的增加，对煤层顶板变形和破坏形式的分析可以对顶板事故进行预测，并对顶板支护提供指导。
近年来，学者对顶板破坏形式开展了大量的研究。
黄庆享等[4]根据对开采过程中顶板的实测和模拟，指出了老顶初次破坏中出现的非对称现象。
张杰等[5]进行了不同覆岩条件下相似材料模拟实验，对放顶方案和初次来压步距进行了分析。
一侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断陈冬冬;何富连;谢生荣;郜明明;宋海政【摘要】建立长壁工作面,一侧采空(煤柱)、三边弹性基础边界基本顶薄板结构力学模型,运用有限差分法计算并研究了基本顶主弯矩分布特征及破断规律.得到:基本顶的起始破断位置为长边偏煤柱侧深入煤壁上表面(基本顶的弹性模量E、厚度h 较小,弹性基础系数k较大时)或中部偏煤柱侧下表面(E,h较大,k较小时);煤柱的宽度Lm及支撑系数km变化时基本顶长边区,实体煤侧短边区以及中部区的主弯矩极值几乎不改变,但是煤柱区基本顶主弯矩极值变化显著、即显著影响煤柱侧基本顶的破断形式及基本顶整体的破断形态;由于考虑煤柱支撑的作用,当h,E较小,Lm,km较大时,基本顶深入煤柱区的上表面会发生破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:长边深入煤壁上表面→中部下表面或实体煤侧短边深入煤壁上表面→煤柱区上表面,最终破断形态为非对称“O-X”型;h,E较大,Lm,km较小时煤柱区基本顶的上表面不破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:中部下表面→长边深入煤壁上表面→实体煤侧短边深入煤壁上表面,最终破断形态为“U-X”型.%In long wall face,by establishing the mechanical model of the thin plate of main roof at a long wall face,one side coal pillar and three sides elastic foundation boundary,and using finite difference method,the paper calculated and studied the distribution characteristics of primary moments and fracture law of main roof.It concludes that the width of the coal pillar Lm and the pillar support coefficient km almost have no influence on the extreme values of pri mary moments of the long side,short side of the solid coal side and central section,but obviously affect the primary moment of coal pillar side and fracture form of the main roof.Because of the existence ofpillar support area,when the thickness h and elastic modulus E of main roof are small and the values of Lm and km are large,the upper surface of main roof in the coal pillar area will not fracture.Under this condition,the fracture sequence of the main roof is that the upper surface of long side advanced coal wall→lower surface of central region or short side advanced coal wall in solid coal side→upper surface in coal pill ar area,and the final fracture form is the type of asymmetric "O-X".When the values of E and h are large,and the values of Lm and km are small,the upper surface of main roof in coal pillar area will not fracture.Under this condition,the fracture sequence o f main roof is that the lower surface of central region→upper surface of long side advanced coal wall→upper surface of short side advanced coal wall in solid coal side,and the final fracture form is the type of "U-X".【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2017(042)010【总页数】9页(P2528-2536)【关键词】一侧采空;煤柱;弹性基础;基本顶;薄板;初次破断【作者】陈冬冬;何富连;谢生荣;郜明明;宋海政【作者单位】中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD323研究采场覆岩移动特征及规律，特别是符合实际围岩关系的采场基本顶的破断规律对指导顶板的安全控制意义显著[1-4]。
复杂条件下大倾角综采工作面过断层技术研究与应用平煤股份十三矿是高瓦斯突出矿井，地质条件差，倾角大，采面在过断层时极易发生安全事故，针对采面状况进行过断层方法的研究，及时探煤搞清楚层位关系，调整采面仰、俯角，达到“少破岩石，多采煤”的要求。
通过近几年的实际应用和总结，取得了很好的经济效益和社会效益。
1 地质概况平煤股份十三矿井田面积53.6365km2，井田内煤层赋层较深，倾角平均20°，煤厚平均6m，全矿井瓦斯相对涌出量为7.42m3/t，绝对涌出量为27.34m3/min，二氧化碳的绝对涌出量为2.99m3/t，相对涌出量为11.01m3/min，煤层的瓦斯含量较高，矿井煤层自燃发火倾向3-5月，矿井涌水量较大矿井正常涌水量850m3/h，全矿井最大涌水量1700m3/h。
平煤股份十三矿己15—17—11022综采工作面，该采面地质构造比较复杂，煤层倾角平均28度，在掘进期间共揭露大小断层34条，断层最大落差24m，其中大于3m的断层有13条，F2、F4、F5、F6、F8、F9、F13、F18、F25、F26、F29、F30、F34对回采过程有较大的影响；且采面外段部分回采三角煤，为再生顶板。
该采面回采的主要水源有顶板砂岩水，顶板砂岩含水性较差，在顶板裂隙发育处及断层破碎带附近会有滴水、淋水现象，对采面回采影响较小。
预计该采面正常涌水量为20m3/h，最大涌水量40m3/h。
2 过断层的主要方法2.1 过斜交于工作面断层的方法1）过落差小于1m，煤层向上断离的断层，落差比FF>1/2时：在遇断层之前，采取沿顶回采、丟煤和降采高等措施。
推过断层交面线后，将支架顶梁往上挑，其仰角一般为15°。
即每割一刀上漂200～250mm，再推数米后爬至顶板。
根据断层落差大小，应预测从变坡点至复位点之间的水平推采距离。
若顶板破碎还应采取人工做超前、打水力膨胀锚杆或树脂固化等方法。
3）过落差小于1m，煤层向下断离的断层，落差比FF>1/2时：遇断层之前，要加大工作面采高，使支架达到最大支撑高度，且支架前铺金属网，为过断层做好准备。
大倾角煤层开采顶板主应力方向分布特征及力学分析
罗生虎;任浩;王同
【期刊名称】《煤炭工程》
【年(卷),期】2024(56)5
【摘要】为了分析大倾角煤层开采顶板最大主应力方向旋转对顶板变形破坏的影响,以新疆焦煤集团2130矿25221工作面为背景,采用物理相似模拟实验、
FLAC^(3D)数值模拟方法对大倾角煤层开采过程中顶板破坏及岩层结构演化特征、最大主应力方向等值线分布及其对顶板破坏影响进行分析,在此基础上建立顶板力
学模型,讨论了顶板挠度分布特征。
结果表明:随工作面推进,顶板破坏包络线上方承载拱拱体范围逐渐增大,拱顶逐渐向岩层中上部延伸;顶板的最大主应力方向等值线
分布形态由“m”逐渐向“n”型演化(采空区中、上部区域顶板最大主应力方向偏转程度较大),在主应力方向偏转和最优扩展裂隙角协同作用下,促使顶板中上部发生破坏并逐步向高位岩层迁移;建立顶板力学模型,通过Python编程将顶板数据代入
计算可得,在顶板岩层倾向4/5处出现挠度峰值。
【总页数】7页(P107-113)
【作者】罗生虎;任浩;王同
【作者单位】西安科技大学理学院;西安科技大学能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD323
【相关文献】
1.大倾角煤层开采"顶板-支护-底板"系统的动力学方程
2.大倾角煤层开采"顶板-支护-底板"系统稳定性及动力学模型
3.大倾角近距离煤层开采覆岩运移及顶板破坏特征
4.大倾角煤层长壁开采顶板结构时空演化特征
5.大倾角厚煤层走向长壁分层开采再生顶板力学行为与稳定控制
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大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅰ)——初次破断王金安;张基伟;高小明;文建东;古亚丹【摘要】大倾角特厚煤层走向长壁综放开采过程中,由于直接顶冒落后采空区充填不均匀,基本顶断裂呈现非对称特征.基于弹性力学理论,建立了横纵荷载作用下大倾角煤层基本顶的薄板力学模型,分析了基本顸上、下板面的应力分布特征,获得了基本顶断裂线发育轨迹与破坏区演化规律,提出了大倾角煤层基本顶的初次破断"V-Y"型断裂模式.研究表明,大倾角煤层基本顶初次断裂的空间顺序为"中上部→中下部→上部→下部".结合数值模拟、现场监测等手段,验证了基本顶初次断裂过程中采场围岩应力场分布及矿压显现具有时序性和非对称特征.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)006【总页数】8页(P1353-1360)【关键词】大倾角煤层;长壁综放开采;基本顶;初次断裂;悬顶结构【作者】王金安;张基伟;高小明;文建东;古亚丹【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿,甘肃白银730900;甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿,甘肃白银730900;甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿,甘肃白银730900【正文语种】中文【中图分类】TD325王金安,张基伟,高小明,等.大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅰ)——初次破断[J].煤炭学报,2015,40 (6):1353-1360. doi:10. 13225/ j. cnki. jccs. 2015. 0407Wang Jin’an,Zhang Jiwei,Gao Xiaoming,et al. Fracture mode and evolution of main roof stratum above longwall fully mechanized top coal caving in steeply inclined thick coal seam (I)—initial fracture[J]. Journal of China Coal Society,2015,40(6):1353-1360. doi:10. 13225/ j. cnki. jccs. 2015. 0407基本顶是煤层之上的第1层坚硬厚岩层,对覆岩运动起到关键的控制作用。
大倾角破碎顶板极其复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采技术研究王华伟;王延阁;王大勇【摘要】针对五矿己三采区大倾角破碎顶板极复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采过程中存在的问题,在综采工作面回采期间,通过制定并实施大倾角破碎顶板和极其复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采技术方案,杜绝了采煤工作面煤壁片帮、支架倒架、运输机下滑、顶板漏顶及瓦斯防治等问题,最终实现大倾角破碎顶板极其复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采技术的应用,达到了大倾角破碎顶板极其复杂不稳定煤层综采工作面在俯采时的安全高效生产.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2018(000)031【总页数】3页(P67-69)【关键词】大倾角;破碎顶板;不稳定煤层;俯采【作者】王华伟;王延阁;王大勇【作者单位】平顶山天安煤业股份有限公司五矿,河南平顶山 467099;平顶山天安煤业股份有限公司五矿,河南平顶山 467099;平顶山天安煤业股份有限公司五矿,河南平顶山 467099【正文语种】中文【中图分类】TD355综采工作面要实现安全高效生产，顶板管理是制约生产的关键环节，要提高综采工作面的单产水平，必须从顶板控制、机电设备管理、劳动组织优化、生产工艺调整、生产工序的改进等多方面进行统筹优化与设计。
特别是在大倾角破碎顶板极其复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采过程中，顶板控制不到位、支架管理的不合理、可弯曲运输机管理的不科学，导致在生产过程中出现漏顶片帮等顶板事故及机电设备损坏事故，从而降低原煤生产工效，提高机电设备修复的价值率，加大支护材料的投入［1］。
而通过实施大倾角破碎顶板极其复杂不稳定煤层综采工作面俯采开采技术，能提高原煤产量，提升吨煤生产工效，降低材料投入，实现极其复杂条件下综采工作面的安全高效生产。
基于此，本文主要对该技术进行研究。
1 综采工作面简述该采面位于己三采区东翼第五个阶段，上部为已经回采结束的己16-17-23130采面，下部为已回采结束的己15-23190采面，东至边切眼，西至己16-17-23190采面切眼外20m。
孤岛工作面顶板破断的薄板模型分析刘正春;李伟利【摘要】为了研究孤岛工作面的顶板破断机理，利用理论分析和数值模拟的方法建立了两对边简支两对边固定、三边简支一边固定的顶板薄板力学模型。
分析计算得出薄板的极限破断准则和应力分布情况，并通过极限破断准则计算出顶板破断初次来压步距和周期来压步距。
通过现场观测顶板断裂的初次来压步距和周期来压步距，其结果与理论分析计算的结果较吻合，可为类似的工作面来压预报提供依据。
%In order to study the roof breaking mechanism in the island working face, the sheet model for roof breaking mechanism with two opposite sides simply supported and other two opposite sides fixed or three sides simply supported and one side fixed was established by using the theoretical analysis and numerical simulation methods. Through the analysis and calculation, the limit fracture criterion and stress distribution of the sheet were obtained, and with the limit fracture criterion of the sheet, the first weighting and the periodic weighting distances of roof rupture were calculated out. It was found from the site observation of the first weighting and periodic weighting distances that this result was consistent with both the theoretical result and calculated result, which can be used as a basis for forecasting the roof weighting in the working face.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P104-106,110)【关键词】孤岛工作面;顶板破断;薄板模型;数值模拟【作者】刘正春;李伟利【作者单位】煤炭工业合肥设计研究院，安徽合肥230041;煤炭工业合肥设计研究院，安徽合肥230041【正文语种】中文【中图分类】TD322+.1在煤矿生产中由于跳采经常会形成孤岛工作面，孤岛工作面比非孤岛工作面来压显现更加剧烈，对煤矿的安全生产造成严重的威胁。
浅谈煤柱采煤工作面俯采过程常见的问题和对策摘要：本文结合某煤柱采煤工作面的实际情况，针对该工作面在井下地质条件、煤层赋存、废巷、水大等多个方面存在的特殊性问题，就工作面俯采过程当中应采取的主要技术措施，以及安全性的控制措施展开了简要分析与说明，希望能够通过对上述措施的落实，保障煤柱采煤工作面俯采作业质量的有效与安全可靠。
关键词：煤柱采煤工作面俯采对策煤炭资源始终是我国国民经济建设发展过程中，各行业领域所必须的能源。
提升煤炭资源的开采质量与开采效率，对于优化各行业领域发展模式而言也有着相当深远的促进作用。
在现阶段的技术条件支持下，针对部分煤矿井下工作面复杂的地质环境特点、多变的煤层赋存特点、以及巷道布置情况，采取俯采方式对于保障工作面开采有效而言是至关重要的。
本文试对其作详细分析与说明。
1 工作面基本概况分析某煤柱俯采采煤工作面底板有水，空巷、废巷较多，基本地势特征为：南北走向，东高西低。
结合工作面现场打钻作业以及三维物探结果发现：煤柱采煤工作面当中存在薄煤带，预计煤柱最低厚度为1.0m，且煤层倾斜角角度大。
现场测定结果同时显示：该工作区老顶面厚度在5.30～10.05m范围之内，岩性坚硬（硬度为10.2），老底厚度在14.5～25.5m范围之内，主要成分为石英，岩性坚硬程度高（硬度为9.5）。
同时测得该工作区煤层普氏系数在1.5左右，硬度为软等～中等。
工作面两巷顺槽沿煤层顶板布置，南侧为进风顺槽，北侧为回风顺槽。
在俯采作业过程当中，工作面受到空巷、废巷、底板松软等影响，顶板表现出大幅度的下扎趋势，俯采角度最大值为22°，从而使得俯采过程中潜在大量的安全性问题与隐患，亟待控制。
2 煤柱采煤工作面俯采过程中的有效对策结合上述实际情况，为了最大限度地保障该煤柱采煤工作面大坡度俯采作业的安全性与可靠性，就需要在俯采回采过程当中对作业方案进行合理的改进与完善。
具体而言，应当重点关注的问题包括以下几个方面：①俯采过程当中容易出现移架漏顶、煤墙柱升压过程中易出现柱头滑动等安全技术问题。
收稿日期:2009-03-30作者简介:刘广责(1979-),男,河北高碑店人,2006获得中国矿业大学(北京)采矿工程专业硕士学位,现在内蒙古伊泰集团工程管理部从事工程管理工作。
采场上覆关键层弹性薄板断裂条件判定刘广责1,姬刘亭2,王志强3(1 内蒙古伊泰集团有限公司,内蒙古东胜 017000;2 中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司,北京 100120;3 北京天地华泰采矿工程技术有限公司,北京 100013)摘 要:对厚煤层整层开采采空区顶板关键层断裂规律进行了分析,研究得出关键层断裂判定条件;通过相似模拟试验,对理论分析进行验证,发现关键层及其随动层的断裂垮落特点,建立关键层薄板力学模型,对其稳定性进行公式推导,得出保持稳定的极限断裂步距,并结合实际回采条件进行计算。
关键词:垮落带;关键层;断裂;相似模拟中图分类号:TD32 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2009)07 0083 04按照关键层的定义,采场上覆的稳定关键层发生断裂后,整个采场的结构将向地表发展寻求新的平衡,因而关键层的断裂影响着采场垮落岩石的高度(见图1)。
关键层的破断将导致全部或局部上覆岩层的同步破断,引起较大范围内的岩层移动。
因而关键层在采场上方是否稳定直接影响到矿压显现情况。
图1 采空区上覆关键层示意图1 相似模拟试验及结论分析1 1 模型设计以某矿实际生产条件进行相似模拟试验,该矿采用厚煤层综合机械化放顶煤回采。
所采8#煤层为近水平煤层,工作面长度100m,煤层平均厚度5 0m 。
直接顶为石灰岩,平均厚1 8m;直接底为细粒砂岩,平均厚2 53m 。
具体岩性见表1所示。
为了达到模型能够与实际相似的目的,必须合理确定模拟试验的相似条件。
本次模拟主要包括几何模拟、模型变形和破坏过程的本构相似以及无因次参数相似等准则。
相似参数包括几何尺寸、容重、运动时间、岩层抗压强度等。
本试验采用二维试验台,试验台长 宽 高=1620mm 160mm 1300mm ,采用平面应力模型。
大倾角双斜工作面俯采段矿压显现规律研究冯志江;张益东;程敬义;张弛;王晓溪;金志远;温耀军【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2010(036)009【摘要】结合现场实测数据,应用MATLAB软件,分析研究了大倾角双斜工作面俯采段矿压显现规律及其与工作面俯角的相关性等问题.结果表明,大倾角俯采工作面矿压显现规律较为特殊,表现出周期来压步距相对较长,支护阻力沿工作面倾向呈现两种不同的分布特征,随着工作面俯角增大支护阻力显著降低等特点.【总页数】4页(P51-54)【作者】冯志江;张益东;程敬义;张弛;王晓溪;金志远;温耀军【作者单位】国投新集能源股份有限公司,安徽省淮南市,232000;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008【正文语种】中文【中图分类】TD323【相关文献】1.大倾角双斜工作面岩移规律数值模拟研究 [J], 牛保炉;张益东;程敬义;王晓溪;金志远;温耀军;张弛2.厚煤层大采高工作面大倾角俯采支架稳定性与控制技术研究 [J], 赵轲3.双斜大倾角综放工作面顶煤冒放性研究 [J], 张蓓;阳元中4.大倾角煤层俯采工作面矿压显现规律 [J], 赵龙5.综采工作面大倾角俯采和对接及转采工艺研究 [J], 王双生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大倾角仰采工作面顶板控制的实验研究中国矿业大学 马文顶 刘长友徐州局义安矿 邹永华 盐城矿务局 周乐曙 高洪涛摘要 本文在现场实测的基础上,通过实验室相似材料模拟实验和有限差分数值计算分析对大倾角仰斜开采时工作面顶板的活动规律以及支架围岩关系进行了研究,提出了仰斜开采时合理的支护参数以及提高支护阻力对顶板的控制机制,为工作面实现安全生产提供了依据。
关键词 大倾角 顶板 初撑力 迎山角 大倾角煤层采用倾斜长壁开采,其巷道布置系统、通风系统和运输系统简单,掘进率低,回采率高,生产能力较大,经济效益显著等优点,在国内外受到广泛的重视和应用。
随着煤层倾角的增大,工作面顶板的活动规律与缓斜相比,发生了很大变化,若套用现有的缓斜煤层开采时矿山压力规律来管理顶板,将产生许多技术问题,从而影响生产和安全。
本文根据盐城矿务局韩场煤矿和南庄煤矿,以及徐州矿务局义安煤矿75206工作面的开采现状,进行了研究。
1 现场地质条件韩场煤矿和南庄煤矿的煤层倾角为15～30°,义安煤矿75206工作面的煤层倾角为15～37°,故很接近,它们都采用仰斜开采。
75206面开采7#层,煤层平均厚 2.3m,底板为砂质泥岩,顶板为厚 1.1～15.1m不等的泥岩、砂质泥岩,在距煤层之上31.2m 处为厚4.2m的砂岩。
工作面岩性柱状如表1所示。
工作面采用爆破落煤,用DZ20,22, 35-30/100型单体液压支柱、DHJA-100型铰接顶梁,三五排控顶,最大控顶距 5.0m,最小控顶距 3.0m,排距1.0m,柱距0.65m,全部垮落法管理顶板。
工作面循环进尺1m,日进2m。
表1岩性综合柱状序号岩性层厚(m)抗压强度(M Pa)1砂质泥岩8.9222砂岩 4.2503砂质泥岩 6.4224泥岩 4.2205砂质泥岩15.1226砂岩,砂质泥岩互层2.8247砂质泥岩 1.6228泥岩 1.11597煤 2.32010砂质泥岩 2.1302 相似模拟实验根据义安矿75206工作面的生产地条件,进行相似模拟,主要研究支柱初撑力对顶板的主动控制效果;工作面整体支护强度对顶板的控制作用;支柱的合理迎山角;合理的支架围岩关系。
浅析工作面大倾角仰采段安全开采技术及其应用【摘要】本文结合某矿43207工作面部分区域倾角明显增加的现状，探讨了矿压显现特点、支架一围岩关系等问题。
结果可知：仰采过程中，顶板一方面会受到自重的影响，另一方面，向采空区分力有所提高，导致顶板岩层受拉力影响，使得煤壁片帮与压出增多，所以应当采用优质的液压支架。
仰采之前，首先要适当调斜工作面，设置相应的支架加固装置，超前移架，将中部槽垫高，以中部进刀方式采煤，切实强化端头支护等诸多方法与手段，能够确保仰采段生产的安全。
【关键词】局部仰采基本情况大倾角开采技术措施当前，综合开采技术的应用日益普及，特别是现在国产综采设备技术也取得很大进步，优势也比较明显，不仅回采工效高，而且采出率也高。
然而，具体的开采中，当煤层倾角突然增加时，矿压将会出现许多新的特征，使得煤壁片帮压出的概率有所提高，最终导致综采设备无法顺利推进，顶板管理难度有所增加等诸多难题。
现阶段，国内相关专家对此也进行了研究，通过分析支架一围岩之间的关系，针对液压支架的性能进行了新的设计，完善了开采工艺，使得防片帮策略更明确，保证了仰斜开采技术更成熟。
本文主要以某矿仰斜段开采为具体案例，细致地研究了矿业特点，同时提出科学合理地应对措施，以有效避免顶板断裂、片帮等问题，并对生产工艺进行改进，编制了科学合理地安防方法，为煤矿生产安全进行提供坚实的保障。
一、工作面基本情况该矿43207综采工作面走向长度988米，倾角处于6.9°-14.8°范围内，倾斜长度是129米;煤层厚度处于1.69-5.18米范围内，可采储量大小是51.96万吨。
43207面地面标高处于1498-1547米范围内，煤层标高处于1069.6-1209.3米范围内，埋深处于311.7-480.1米。
43207面顺槽在549-648米区段倾角突然增加至15.8°-24.1°，所以，在这一个区域开采过程中必须选择仰采技术。
大倾角厚煤层顶板破断规律的数值模拟研究刘英志;白庆升;袁永【摘要】为了研究大倾角综采工作面顶板破断及矿压显现规律,采用UDEC2D数值模拟软件建立了沿工作面走向和倾向的数值分析模型,模拟了工作面开采过程中的顶板破断和矿压显现规律及围岩应力分布特征,可为类似煤层开采提供参考.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)003【总页数】5页(P26-30)【关键词】大倾角煤层;数值模拟;顶板垮落;矿压显现【作者】刘英志;白庆升;袁永【作者单位】中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州,221008;黑龙江龙煤集团七台河分公司,黑龙江七台河,154600;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TD322近年来,我国很多矿区赋存条件优越的煤层储量越来越少[1],随着煤炭开采强度的不断扩大,很多矿区面临着在大倾角煤层中采用综合机械化采煤方法[2]。
长期以来,国内外学者对矿山压力的研究,主要集中在近水平和缓倾斜煤层,因而目前的综合机械化采煤一般适用于缓倾斜煤层[3-5]。
开采这类煤层由于其倾角较大,煤层顶板垂直作用于支架上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜方向的分力较大,所以其回采工艺、顶板岩层活动、工作面矿压显现规律等产生了一系列与开采缓倾斜煤层不同的特点[6-10]。
研究在大倾角复杂地质条件下的工作面顶板垮落及矿压显现特征,对采用安全高效综采技术,发挥综采潜力、拓宽综采工艺的适用范围,提高矿井机械化开采水平、经济效益和煤炭采出率有重要的意义。
本文结合某矿大倾角中厚煤层综采工作面,运用UDEC2D数值模拟软件建立了沿工作面走向和倾向的数值分析模型[11-12],模拟分析了大倾角综采工作面的顶板破断和矿压显现规律以及围岩应力分布特征,对同类条件下的煤层开采具有借鉴和指导意义。
1 开采条件某矿 12802工作面,设计走向长 1 150m、倾斜长180m。
