摘要：为研究结构面对节理煤体单轴压缩力学行为的影响,首先基于结构面实测与参数标定试验构建合成煤体模型,然后分别针对REV尺寸煤块与煤体进行不同加载方位的单轴压缩数值试验,分析结构面对节理煤体力学行为的影响机制以及裂隙的形成机制。结果表明:(1)所构建的合成煤体模型可表征研究煤体,其REV为1. 0 m×1. 0 m×2. 0 m;(2)结构面弱化煤体单轴抗压强度与弹性模量,增大煤体单轴压缩变形,弱化/增强程度取决于加载方位与结构面的方位关系;(3)结构面决定煤体单轴压缩破坏方式,煤体表现为平行加载方向的劈裂破坏,加载方位不同劈裂形态不同;(4)提出了可量化评价基质破坏与结构面活化对节理岩体破坏贡献程度的指标:基质破坏贡献比和结构面活化贡献比;(5)平行加载方向的结构面在加载力作用下激活为活化原生裂隙,并在其端部发育出翼裂纹,形成压致拉裂裂隙组合。对于包含非贯穿结构面的煤体,裂隙组合彼此连通形成劈裂裂隙;对于包含贯穿结构面的煤体,贯穿的活化原生裂隙直接形成劈裂裂隙。

摘要：为了解决软岩采场终采线附近大巷受工作面回采应力长时高压作用引起的巷道围岩结构大变形问题,以风水沟煤矿软岩地质条件为工程背景,从力源传递角度出发,提出了顶板深部围岩双主动超前深孔预裂爆破卸压原理,建立了爆破裂隙带构造应力场力学模型和终采线附近高位稳定岩层弹性基础连续板力学模型,对比分析了采场超前支承压力和爆破裂隙带构造应力分布特征,研究了顶板深部围岩双主动超前爆破卸压机制。研究得出:风水沟煤矿软岩采场超前支承压力动态演化规律具有动压影响区域广,峰值影响范围大,应力集中程度高的特点;终采线区域顶板深部围岩双主动超前爆破卸压后,爆破裂隙带构造应力场剧烈影响范围减小,应力集中程度降低,顶板下沉量和弯矩明显减小,工作面终采线预裂岩层及时垮落,冒落岩体的碎胀效应有效控制高位稳定岩层的变形以及破坏发展模式;煤柱区爆破裂隙带切断应力传递路径,采场应力环境得到明显优化。在工作面回采结束3个月后,现场监测的大巷围岩垂直应力增量在5%以下,巷道顶底板及两帮的移近量较小。研究结果表明,顶板双主动爆破卸压后形成的裂隙带阻挡了超前支承压力向前传递,降低了巷道围岩应力,减小了大巷变形。

摘要：为研究鄂尔多斯地区风积砂覆盖、厚基岩、大采深条件下的地表沉陷规律,在母杜柴登30201与30202工作面对应地表开展了地表移动观测工作。经对实测数据整理与计算,分析了该地质采矿条件下的地表沉陷特征。结果表明:母杜柴登煤矿由于采深较大,下沉盆地具有边缘坡度较小、较平缓、"盆形"盆地的特征不太明显的特征,由于多组厚硬砂岩层影响,边界角值较小、地表沉陷影响范围较大;地表移动变形剧烈程度较小、变形剧烈区主要集中在工作面对应地表上部。

摘要：针对坚硬顶板难以及时垮落,造成工作面回采矿压强烈,巷道变形剧烈,治理难度大的问题,以马道头煤矿5209辅助运输巷为工程背景,通过现场调研、理论分析、围岩地质力学参数测试、工业性试验等多种手段,提出了基于单孔分段多次压裂为核心的特厚煤层坚硬顶板、强烈动压条件下巷道水力压裂切顶卸压控顶成套技术,包括钻孔布置、压裂参数、压裂装备及压裂工艺等。在5209辅助运输巷不同地段进行了单排孔和双排孔水力压裂切顶卸压现场工业性试验,工作面超前应力卸压以煤柱侧L孔为主,在终采线前方100 m范围增加采煤侧S孔卸压钻孔,并进行了现场试验与监测。压裂试验显示,K3粗粒砂岩最大起裂压力超过50 MPa,保压压力在15~30 MPa,压裂过程中临近观测孔出水效果较好,能够对坚硬难跨顶板实现分层分段预裂与软化。矿压监测数据表明:实施水力压裂切顶卸压后,动压巷道变形情况显著降低,巷道变形量降低70%,端头支架工作阻力降低35%,工作面回采超前应力影响距离从70 m降低至30 m内。研究成果在现场工程实践的成功实施,对于水力压裂切顶卸压技术在特厚煤层坚硬顶板工作面开采的推广应用提供了借鉴。

摘要：实践证明,综采工作面回采巷道在回采动压影响下,锚网索组合支护具有良好的支护效果。但是,由于锚网索组合支护作用,回采巷道顶板不能随采面推进而及时冒落,对煤矿生产和安全造成了一系列新的问题,通常会采用放炮强制放顶、水力压裂放顶、锚索退锚等支护解除的方式处理未及时冒落的顶板。从现行锚索退锚装置的缺点入手,寻求改进退锚装置的方法,使其能更好的广泛应用。

摘要：目前常用的工作面超前支架组反复接顶支撑会对巷道顶板已有支护体系造成破坏。总结了无反复支撑技术研究现状,简述了工作面巷道超前应力分布规律及超前支架与围岩的耦合支护原则,阐述了无反复支护单元的结构型式及其在巷道中的移动方式,并分析了不同类型支护结构及移动方式的使用条件和优缺点,在此基础上,指出提高支护单元的支护强度及移动效率是无反复支撑超前支护的发展趋势。