炮采放顶煤大倾角厚煤层仰采技术研究与应用

郑州煤业集团超化煤矿采用炮采放顶煤工作面大倾角仰采技术取得成功,解决了大倾角采煤工作面的支架失稳问题。     

大倾角仰采工作面安全管理

该文针对大倾角仰采工作面在回采过程中存在的大煤(矸)块飞出刮板输送机、煤壁片帮、支架防倒、行人防滑等一系列安全管理难点,提出采取的防范措施,为今后大倾角仰采工作面的开采打下良好的基础。     

大倾角倾斜长壁综放工作面仰斜开采工艺

介绍了大阳煤矿3204综放工作面大倾角仰斜开采情况,采取相应的安全技术措施,解决了开采过程中出现的煤壁片帮、支架倾倒、采煤机下滑等技术难题,顺利实现了倾斜长壁综放工作面大倾角仰斜开采。     

大倾角煤层长壁大采高综采支架动态载荷特征分析

针对大倾角煤层大采高工作面支架受载特征复杂、对工作面围岩稳定性控制影响大等问题。采用现场实测与理论分析相结合方法,研究了大倾角煤层大采高开采过程中,支架瞬态与长时载荷变化规律,结果表明:正常回采阶段与来压期间,工作面循环初期和循环末期支架载荷均呈现出倾斜中部较大、下部次之、上部最小的特征,工作面载荷分区特征更为明显,支架受载不均衡程度表现出后柱大于前柱、循环末期大于循环初期、来压期间大于正常回采阶段;与一般采高大倾角煤层工作面相比,支架受力多变程度明显增加,工作面倾斜上部区域尤为明显,初次来压与周期来压步距均明显减小,来压强度则明显增大,支架阻力整体增加。     

综采工作面大倾角仰采工艺

夹河煤矿7435综采工作面由于受地质条件限制,在切眼附近工作面呈大倾角仰采布置,平均仰采角度25°,最大仰采角度达39°。如何进行综采工作面大倾角仰采是一个崭新的技术课题。介绍了夹河煤矿7435工作面综采工作面概况及综采工作面大倾角仰采工艺实践,分析了解决生产过程的技术关键及具体办法,并总结了综采工作面大倾角仰采工艺研究成果及其推广应用价值。     

东庞矿大倾角大采高综采技术与工艺研究

以东庞矿大倾角大采高煤层开采为例,理论分析大倾角工作面矿压规律及支架受力特征,提出了支架稳定性极限开采角的概念。研发了支架模型可加载试验台,相似模拟了支架的宽高比、支架所受载荷。最后现场实测了支架重心位置,得到倾角与重心的关系,从而最终确定了"双向倾斜工作面"5 m大采高综采技术与支架稳定性开采工艺,并在多个工作面推广,取得了巨大经济效益。     

大倾角软煤大采高综采工作面伪斜布置

大倾角软煤大采高综采工作面合理布置形式对保障矿井安全高效生产至关重要。以新疆焦煤集团2130煤矿25221工作面为工程背景,分析了大倾角软煤大采高综采工作面伪仰斜布置与伪俯斜布置的特点。通过力学分析结合数值模拟,着重研究了伪仰斜工作面煤壁片帮加剧的机理及伪俯斜布置抑制煤壁片帮的优越性。指出大倾角软煤大采高综采工作面伪俯斜布置须采用与之相适应的异型液压支架支护顶板。     

基于UDEC的大倾角工作面支架与围岩关系研究

大倾角工作面支架易发生滑动与咬架等现象,影响了工作面的正常生产以及工人安全。采用UDEC数值模拟分析方法,研究了大倾角工作基本顶“砌体梁”结构的稳定性,模拟分析了大倾角工作面支架与围岩的关系。研究得出:为了确保大采高液压支架工作稳定性,必须使液压支架接顶,而且降架幅度不能太大,工作面采高不能起伏过大等。该研究可为大倾角工作面支架设计提供理论依据。     

大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究

为了有效解决大倾角仰采的1501工作面设备下滑及煤壁片帮等问题,通过对百贯沟煤业1501工作面情况及回采工艺的研究,分析了设备下滑和煤壁片帮的原因,并现场监测了1501工作面推进过程中的支架初撑力和工作阻力的变化情况;针对工作面现场实际情况,提出了防止工作面支架及前后部输送机防倒、防滑和工作面煤壁片帮的安全技术措施,确保该工作面的安全回采,提高了煤炭资源的采出率。现场应用表明,安全效益和经济效益显著,可为类似大倾角仰采工作面的安全回采提供重要参考。     

倾角环境下大采高液压支架强度分析

随着大采高工作面的推广,对有倾角环境下的大采高液压支架强度进行分析关系到煤矿企业安全高效生产。以ZY13000/26/55型大采高液压支架为例,用有限元分析软件Workbench对其在不同工作面倾角下进行了强度分析,并得到了支架整体和各主要零部件的受力云图和位移变形图。结果表明,在工作面倾角10°以下时,该支架强度能保证安全生产的需要,当工作面倾角大于10°时,需要对支架结构、材料等另行设计。该结论对大采高液压支架在不同工作面倾角下的应用推广具有一定的实际意义。     

多种不利因素条件下的复合煤层综合机械化开采

大倾角工作面是现今煤炭行业所面临的一个的难题,加之工作面煤层地质构造复杂、顶板破碎、煤壁片帮等多种不利因素的复合,给回采工作带来很大的不便。根据新驿煤矿1117下工作面通过调采、加强工作面临时支护、煤壁注浆等措施,保证回采工作正常进行。     

大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究

针对新疆焦煤集团2130煤矿25221工作面地质条件恶劣,煤层倾角大,煤层赋存较厚等情况,结合现有煤矿开采技术综合考虑,决定25221工作面采用一次采全高综合机械化采煤工艺,通过对地质条件、综合机械化采煤设备的研究,制定了最佳的施工方案,实现了大倾角综采工作面综合机械化采煤设备的快速安装。     

近距离采空区下大倾角俯伪斜工作面矿压显现特征研究

针对大倾角俯伪斜工作面矿压分布特点,结合潘北矿大倾角近距离煤层群开采地质与工程条件,开展了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面不同开采阶段支承压力演化特征研究。根据现场观测数据以及数值模拟分析,构建了不同回采阶段大倾角煤层俯伪斜开采煤壁前方支承压力分布以及数值计算模型,计算了煤壁前方支承压力作用范围,揭示了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面支承压力“鞍型”分布特征。通过理论分析及现场实测分析了工作面周期来压步距及顶板来压强度,提出了工作面矿压控制对策,取得良好的经济技术效益。     

断层影响区工作面支架稳定性及围岩控制措施

为了解决工作面过断层期间煤层倾角变化及围岩破碎导致支架易出现倾倒、煤壁片帮及顶板冒顶的问题,结合义城煤业18201工作面情况,分析了煤层倾角增大时支架防倾倒技术措施和过断层方法及煤壁片帮控制技术措施。采取相应措施后,保证了支架稳定,工作面的煤壁片帮次数、范围、深度等都明显降低,确保工作面安全回采。     

大倾角薄煤层复合顶板条件下综采实践

为解决复合顶板、薄煤层倾角较大条件下回采的难题,通过理论分析及现场试验,得出工作面伪斜与煤层倾角的经验关系。根据工作面的煤层赋存状况,合理确定综采设备配套选型及回采工艺、两巷的支护形式。采取有效的技术措施,加强现场管理,有效解决了大倾角防坠、防滑、复合顶板的控制等问题。     

大倾角厚煤层综采面回采对邻近煤柱和掘进面的影响研究

为了研究大倾角煤层综采面回采对区段煤柱和下区段工作面回风巷掘进面的影响,采用数值模拟和现场监测的方法研究了区段煤柱的应力分布、回采面对掘进面的扰动情况。研究结果表明,大倾角煤层工作面应力集中区域与缓倾斜煤层明显不同,煤柱受到的工作面与煤柱侧叠加应力并非均匀分布,靠近上区段侧的应力集中明显高于下区段侧;当前南山煤矿B8煤层大倾角工作面20 m宽区段煤柱能够保持稳定,通过弹性核理论计算其合理区段煤柱宽度为18.4 m;回采工作面与相邻掘进工作面相距218 m时开始相互扰动,两面之间的最大扰动影响发生在回采面越过掘进面46 m时。     

大倾角智能工作面刮板输送机“上窜下滑”自动化控制研究与应用

针对复杂煤层赋存条件下,特别是大倾角、多断层的工作面实现全工作面自动化面临着诸多技术难题,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿220608综采工作面为工程背景,研究了大倾角工作面支架防倒防滑以及刮板输送机“上窜下滑”自动化控制的重点和难点,建立了刮板输送机“上窜下滑”工艺管控策略数据模型及工艺控制逻辑体系,通过刮板输送机“上窜下滑”趋势判断方法,形成了跟机推刮板输送机、跟机拉架工艺控制方案,建立了大倾角工作面常规拉架、防止刮板输送机下滑调架以及防止刮板输送机上窜调架3种拉架动作控制逻辑。实际工程应用表明,工作面平均开采速度可达6.3 m/min,最高产量可达11700 t/d,实现了工作面高清可视化,并通过管理创新保障了大倾角工作面智能开采常态化运行。     

大倾角“三软”工作面综采设备安装工艺

通过大倾角"三软"煤层在综采安装过程中存在支架防倒防推等一系列安全管理难点所采取的防范措施,为今后大倾角工作面综采安装打下良好的基础。     

大倾角煤层综采工作面液压支架失稳机理与控制

针对大倾角旋转俯伪斜大采高综采面液压支架稳定性控制特点,结合潘二矿12124综采工作面地质与工程条件,开展了破碎顶板和软煤条件液压支架与刮板输送机稳定性控制机理与方法研究。基于现场观测数据分析,构建了大倾角综采工作面液压支架倾倒与下滑两种失稳模式,对比分析了支架受力特征,揭示了支架失稳与煤层倾角、支架顶梁和直接顶的摩擦因数之间的关系。推导了液压支架带压移架的"带压临界值",提出了铺金属网带压擦顶追机移架方法。综合分析设计了旋采段回采调斜比例为1∶3,并确定了俯伪斜回采段输送机下滑量不应大于304 mm,并通过设置了防倒、防滑千斤顶的"三机"联合防倒滑措施,有效控制"三机"稳定性及片帮、冒顶,实现了大倾角厚煤层安全高效开采。     

开滦赵各庄矿大倾角综放工作面矿压显现规律分析

结合开滦赵各庄矿千米深部大倾角综采放顶煤的开采,通过现场矿压观测,较全面地分析研究了大倾角工作面的矿压显现规律,提出了影响大倾角煤层开采矿压的因素及大倾角工作面综放开采矿压显现的新特征。