急倾斜厚煤层顶煤放出率影响因素分析

王家山煤矿急倾斜煤层综放开采,顶煤回收率达到80%以上,通过对放煤工艺、放煤步距、放煤顺序等对放顶煤工作面顶煤放出率的影响因素的现场实测数据分析,确定该矿急倾斜煤层走向长壁综采放顶煤开采合理的放煤步距为1.2 m、放煤方式为分段、间隔顺序加折返式,此种方法顶煤回收率高,煤质好,支架稳定,为近似地质条件下的急倾斜厚煤层长壁开采起到了较好的借鉴作用。     

基于散体相似材料模拟的综放开采初始放煤特性研究

综放开采过程中,由于顶煤移动边界的影响,初始与周期放煤特性不尽相同,准确描述初始放煤特性对提高顶煤回收率,优化放煤工艺参数有着重要意义。以王家岭煤矿12309工作面为背景,运用理论分析、现场实测及相似模拟试验相结合的方法,对综放工作面顶煤的初始放出特征及规律进行了研究。结果表明：将顶煤等效直径分为0～9cm、9～18cm、18～27cm、27～36cm四个区间,每个区间顶煤块体质量分数分别为13.83%、46.31%、20.34%、27.36%|相似模拟试验求出的放出体左右两侧的重力加速度修正系数分别为1/108、1/92,将系数引入到改进B-R模型后计算得出12309工作面的初始放煤时间为33.95s,与实测放煤时间的误差仅为7.74%,可准确描述顶煤的放出特征。     

基于PFC2D对煤柱工作面综放工艺优化分析

以王庄煤矿43M1煤柱工作面为例,通过采用PFC2D颗粒元程序对煤柱工作面开采时顶煤放出率进行模拟分析,进而优化综放工艺参数.得出双轮顺序顶煤放出率为84.6%;单轮顺序顶煤放出率为82.8%;单轮间隔顶煤放出率为79.5%,故选用双轮顺序放顶煤.放煤步距为0.8 m时,顶煤放出率85.22%;放煤步距为1.6 m时,顶煤放出率81.31%;放煤步距为2.4 m时,顶煤放出率74.47%,故选用一刀一放的放煤方式.经井下现场数据记录分析后,综放工作面的开采工艺采用单向割煤端部斜切进刀的方式将更利于生产.     

近距离煤层合并综放开采放煤工艺优化研究

为了提高近距离煤层合并综放工作面顶煤采出率、降低含矸率,以袁店一井煤矿822综放工作面为背景,采用PFC~(2D)数值模拟软件对3种不同放煤步距和5种不同放煤方式的顶煤采出率和含矸率进行了对比分析。研究结果表明,当822工作面夹矸厚度2 m、顶煤厚度3 m时,合理放煤步距为两采一放(1.2 m),合理放煤方式为单轮间隔放煤;工作面无论采用何种放煤工艺,都必须要将顶煤下方的夹矸放出后,才能放出顶煤,顶煤含矸率最低理论值为54.35%。     

倾斜煤层开采工艺参数与顶煤破碎率的相关性

针对国内某大型煤矿倾斜工作面实际情况,利用正交试验设计方法,在考虑影响综放工作面顶煤放出率因素(放煤步距、采高、控顶距)的基础上,设计出具有代表性的12种试验方案,并利用国际大型岩土工程数值计算软件,研究该矿倾斜工作面开采的围岩应力场和位移场演变规律,研究顶煤宏观破坏系数与放煤步距、采高河控顶距的相关性,得出该矿倾斜工作面开采合理参数。     

弱粘结厚煤层综放开采及矿压显现特征研究

针对淮矿西部公司唐家会煤矿6#煤的F61103工作面工程地质及技术条件,对弱粘结复合顶板巨厚煤层综放面合理的放煤工艺和放煤步距、放顶煤开采工艺参数、弱粘结复合顶板矿压宏观显现特征及矿压控制技术措施等开展研究。分析了采放比、放煤步距、放煤方式、顶板岩性对控制顶煤损失的影响,得出了工作面在初采初放期间初次来压步距及周期来压步距,得到并分析了工作面液压支架受力分布图,直观地说明了支架受力与工作面顶板来压之间的相互关系。提出了提高支架初撑力、调整放煤工序、加强矿压监测、均衡放煤部位等矿压控制技术措施,为类似条件煤层安全开采提供借鉴。     

综放工作面放煤步距数值模拟研究

为了确定某矿5-108综放工作面合理的放煤参数,依据散体介质相似理论和现场数据,运用PFC2D(散体颗粒流)数值模拟软件,研究不同放煤步距对顶煤移动放出规律、煤岩流动轨迹以及顶煤回收率和含矸率的影响。通过模拟得出最优的放煤方式,在此基础上运用PFC软件模拟分析选择最佳的放煤步距。结果表明,5-108综放工作面最优放煤方式为两采一放,最佳的放煤步距为1.6m。     

基于PFC2D的综放工作面放煤步距研究

为了确定成庄煤矿2200综放工作面合理的放煤参数,本文依据散体介质相似理论和现场数据,运用PFC2D(散体颗粒流)数值模拟软件的试验方法,研究不同放煤步距对顶煤移动放出规律、煤岩流动轨迹以及顶煤的回收率和含矸率的影响。通过模拟得出最优的放煤方式,在此基础上运用PFC软件模拟分析选择最佳的放煤步距。结果表明,2200工作面最优放煤方式为两采一放,最佳的放煤步距为1.6m。     

元堡煤矿浅埋特厚煤层综放开采顶煤冒放性研究

为了提高元堡煤矿浅埋特厚煤层综放开采顶煤的回收率,以该矿1901综放工作面的开采条件为背景,采用理论分析和模拟试验,就顶煤厚度和放煤步距对顶煤冒放性的影响规律进行了研究。结果表明:随着顶煤厚度的增加,顶煤放出率呈现先增大后减小的趋势,而放出煤体中的含矸率和放矸率则呈现一直减小的趋势;随着放煤步距的增大顶煤放出率、含矸率、放矸率则都是呈现一直减小的趋势。由此确定出1901综放面3.5 m机采高度条件下的临界放煤厚度为10 m,最佳放煤方式为"一采一放"。     

某矿综放工作面顶煤回收率统计分析

为确定适宜的某矿井6125综放面的放煤工艺参数,结合该矿工作面的实际情况,通过现场对不同采放比、不同放煤步距时顶煤回收率和顶煤混矸率进行了统计分析。结果表明,采放比为1∶2时,顶煤回收率较高;采放比为1∶2时,放煤步距为1.6 m时,顶煤含矸率最低。综合研究表明:1.6 m放煤步距较适合于该矿煤层开采;采放比为1∶2时,采用1.6 m放煤步距可将顶煤回收率提高至90.72%,较以往的84.5%提升效果较明显。     

新峪煤矿综放工作面顶煤回收率的模型试验研究

为提高综放工作面顶煤回收率,以新峪煤矿为工程背景,进行了综采工作面顶煤回收率的相似模型试验研究。试验研究结果表明,新峪煤矿工作面顶煤采放比应控制在1∶2左右,放煤高度应控制在5m左右;综放工艺方式采用一采一放或两采一放时,综合效果最好。通过现场应用该采放比及工艺方式发现,顶煤回收率有了较大提高,而顶煤混矸率也略有下降。研究成果对新峪煤矿综放工作面提高顶煤回收率具有重要的指导作用。     

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。     

特厚煤层放顶煤开采的试验

放顶煤回采工艺参数的合理选取，对顶煤的有效回收起着重要的作用。采用实验室相似模拟的方法，从采放比、放煤步距等决定顶煤垮落空间的因素和顶煤块度等方面分析了其对顶煤垮落的影响，为特厚煤层综放开采顶煤回收率的提高提供理论依据。     

特厚煤层大采高综放开采关键技术

大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景,研究了14~20 m特厚煤层大采高综放工作面顶煤顶板运移规律,成功研发了大采高综放工作面片帮综合防治技术、高效高采出率放煤技术和“低瓦斯赋存,高瓦斯涌出”条件下安全保障等关键技术。井下试验表明：塔山煤矿8105工作面采出率达88.9%,较8104工作面提高5.9%;工作面设备平均开机率达92.1%,2011年累计生产原煤1 084.9万t,首次实现了大采高综放开采全国产技术工作面年产1 000万t的目标。     

薄基岩综放采场直接顶结构力学模型分析

为深入研究薄基岩综放采场矿压显现规律,以山西潞安矿业集团司马煤矿薄基岩区厚煤层开采为研究背景,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法对薄基岩综放采场直接顶结构特征进行了研究,建立了薄基岩综放采场直接顶结构力学模型,分析了直接顶“半拱”式平衡结构的形成机理和破断规律。结果表明：根据司马矿薄基岩区直接顶厚度和岩层性质不同,将直接顶划分为Ⅰ型和Ⅱ型两种类型;采高6.5 m,直接顶厚度大于15 m时,容易形成“半拱”式平衡结构,采场矿压呈现出来压步距短、静压大、动压小、动载系数小等特征,“半拱”结构有规律的破断失稳是薄基岩综放工作面矿压显现的根源,该结论解释了司马煤矿薄基岩综放采场的矿压显现规律。     

综放工作面多放煤口协同放煤方法

针对当前综放工作面存在顶煤采出率低、混矸率高、放煤效率低等问题,提出综放工作面多放煤口协同放煤方法。根据给出的综放工作面多放煤口协同放煤方法的定义,以理论分析和数值模拟为手段,研究了多放煤口放煤条件下,起始放煤、中间放煤和末端放煤3个阶段的放煤方法和煤岩分界面特征,提出"多放煤口同时开启逆次关闭"的起始放煤方法。根据放煤口放煤的影响范围,以及顶煤冒落过程中的速度方程和顶煤颗粒移动方程,建立了多放煤口起始放煤方式的算法模型,理论上推导出起始放煤过程中放煤间隔时间差的计算方法,为起始放煤方法的应用提供了方法。通过分析综放工作面的特点,得出综放工作面顶板稳定性、瓦斯浓度、后部刮板输送机运输能力、粉尘浓度、工作面采放协调等是影响和限制放煤口数量的主要因素。以同忻煤矿8202综放工作面煤层条件为例,建立沿工作面方向的数值模拟模型,模拟并对比不同的单放煤口放煤方式和不同放煤口数量的多放煤口放煤的放煤规律、顶煤采出率和放煤效率,得出在多放煤口放煤条件下,放煤过程中的煤岩分界面相对平滑,顶煤采出率随同时打开的放煤口数量增加而增大。多放煤口放煤效率是单放煤口放煤效率的4～8倍,多放煤口放煤的顶煤采出率比单放煤口高5%左右。     

特厚软煤大采高综放工作面成套装备技术研究

针对特厚软煤赋存特征,以永陇矿区园子沟矿井为工程背景,确定了合理工作面参数、工艺及装备,优化设计了“整体顶梁带铰接前梁+伸缩梁+二级护帮”的四柱支撑掩护式强力放顶煤液压支架,有效改善了煤壁和端部顶煤的支护效果,通过支架支护质量综合监测保障系统提高了支护的系统的适应性。确定了采煤机、前后部刮板输送机技术参数,设计了智能喷雾降尘系统,实现了特厚软煤综放工作面的安全高效生产。     

开滦矿区综采放顶煤工艺煤炭采出率的分析

为了提高综采放顶煤煤炭采出率,结合开滦矿区放顶煤实践,统计分析了煤炭损失构成、形式和数量等,简要介绍了开滦范各庄、唐山矿采用在后部输送机加装尾煤回收装置;采用将工作面输送机机头、机尾布置在巷道中,对端头支架进行放顶煤提高煤炭采出率的技术方法.以及提高综采放顶煤的采出,减少煤炭损失的其他技术途径.     

厚煤层综放工作面放煤方式技术实践

影响综放工作面回采率的因素除放煤步距以外,放煤方式也起着极为重要的作用。为确定工作面合理的放煤方式,提高顶煤回收率,针对北徐楼煤矿的实际地质条件对不同放煤方式进行了理论分析和PFC2D软件模拟研究,掌握了顶煤运动规律及不同放煤方式的优缺点,并确定该煤矿采用单轮顺序的放煤方式。通过在该矿进行工业试验,验证其是否满足矿井生产设计需要。     

16 m层间距下部综放工作面矿压显现规律实测分析

基于增子坊煤矿16 m层间距煤层群开采现状,以8109综放工作面为研究对象,分析受到上覆5号煤层综放开采影响的下位综放工作面矿压显现规律。分析结果显示:增子坊煤矿16 m近距离煤层开采,下位煤层8109放顶煤工作面基本顶最小周期来压步距5.3 m,最大17.9 m,平均13.9 m;基本顶最大来压动载系数2.38,最小1.12,平均动载系数1.48;各支架工作阻力压力值大致呈正态分布,大多处于4 000~7000 kN;工作面中部初撑力显然大于上下两端初撑力,放顶煤工作面初撑力平均值为2 629 kN,占额定初撑力的45％;各支架前后柱受力比较均匀,差别较小,前柱受力平均20.63 MPa,后柱平均19.21 MPa,液压支架总体性较好适应。