露天矿端帮采煤机开采参数设计方法

为了提高端帮压煤回采率，保证端帮采煤机作业安全，分析了平朔东露天煤矿端帮压煤开采可行性，提出了端帮压煤开采参数设计方法，包括端帮采煤机工作区域参数设计方法以及煤柱参数计算方法，并验证了煤层上覆岩体安全厚度，采用Midas GTS NX有限元软件模拟了端帮压煤开采后的边坡稳定性情况。研究结果显示，东露天矿端帮压煤采用端帮采煤机开采方案可行，设计端帮采煤机工作区域长度80m，宽度40m，端帮采煤机水平最大开采深度300m。单排采巷条件下设计4煤支撑煤柱宽度50m，隔离煤柱宽度20m，9煤支撑煤柱宽度60m，隔离煤柱宽度24m。上覆岩体厚度满足安全要求，端帮压煤开采后端帮边坡较为稳定。     

基于端帮开采的边坡稳定性及巷道布置形式优化研究

为高效、安全回采露天矿开采后端帮大量压煤,查明端帮开采下群巷效应所引起的边坡变形和应力重新分布特征,保证边坡稳定安全;以某露天矿为工程背景,通过分析端帮开采煤柱应力分布特征来确定合理的端帮开采煤柱设计参数;采用Midas GTS NX有限元数值模拟来研究端帮采煤所引起边坡的受力和变形特征及验证边坡稳定性;进一步通过优化采巷布置形式来提高回采率。研究结果表明:对于端帮厚煤层开采而言,煤柱强度、尺寸及采巷布置形式是影响边坡稳定性的主控因素;单、双排采巷布置下整体边坡安全系数分别为1.21、1.14,边坡安全性降低,但仍能够满足安全系数要求;端帮压煤回采率将提高5%,能够有效回收端帮压覆资源量。     

平朔东露天矿端帮开采技术

分析了平朔东露天矿4#、9#煤端帮采煤的可行性,通过计算端帮煤柱整体安全系数,结合东露天矿生产条件,得出4#、9#煤采取单排采巷,4#、9#煤支撑煤柱宽度分别为5 m与6 m,隔离煤柱宽度分别为20 m与24 m,隔离煤柱间支撑煤柱数量都为10,通过采取端帮采煤,可多采出原煤28.47 Mt。分析端帮采煤与矿坑生产时空关系,保证端帮采煤上覆岩层安全厚度,使得端帮开采不影响矿坑正常生产与设备安全作业。     

端帮陡帮控制开采技术在安家岭露天矿的应用

因煤层抬升,在回收道路压煤后4#煤底板形成1条80 m宽的运输道路而造成端帮压煤。为了尽可能多回收煤炭资源,在综合考虑安家岭露天矿运输系统布置、开采现状和边坡稳定性的基础上,设计了"4#煤底板以下北扩40 m"的端帮陡帮开采方案。通过采取"分2个阶段采掘、2次内排压帮"的生产组织方式,实现了快速采掘、尽早内排压帮,并在开采过程中辅助以边坡监测监控的保障措施,形成了适合安家岭露天矿生产实际的端帮陡帮控制开采技术体系。     

露天矿端帮压煤开采成套装备现状研究

针对露天矿端帮开采技术发展现状，简述了端帮压煤开采技术与装备的国内外发展历程，重点介绍了SHM端帮开采技术和ADDCAR端帮开采技术及其优缺点，分析了2010年以来国产露天矿端帮开采装备的发展现状。研究表明，我国已具备了较为成熟的露天矿端帮压煤开采技术，实现了大型露天矿端帮开采的重大突破，为露天矿端帮压煤资源的安全、高效、绿色开采提供了保障，并对国产装备提出研发建议。     

露天矿端帮采场边坡变形失稳特征与支撑煤柱稳定性判别方法北大核心

针对端帮煤开采引起的端帮采场边坡变形失稳问题,以我国鄂尔多斯地区露天矿端帮煤开采工程实践为背景,建立近水平条件下端帮采场边坡岩体移动破坏三维数值分析模型,模拟再现了煤层采出-采硐群形成-巷间煤柱破坏-边坡变形破坏全过程,揭示了端帮采场支撑煤柱与边坡岩体的移动破坏特征,探明了边坡发生变形失稳的关键部位和触发条件;在特征规律研究的基础上构建了端帮采场支撑煤柱承载模型,提出了基于尖点突变理论与安全系数评价法的支撑煤柱稳定判别方法。工程应用结果表明:该方法可在保证边坡稳定的前提下进一步提高端帮压煤回采率至60%以上。     

SHM端帮开采技术及其应用-的关键问题

 在总结国内外山坡露头煤（露天矿端帮压煤）开采技术与应用的基础上,首先详细介绍SHM端帮开采技术方法、工艺、设备性能和应用前景;其次分析了SHM端帮开采技术应用的评估内容、煤柱设计计算、安全设计、回采率、灾害类型等关键问题,推动端帮采煤技术在我国的应用,以提高我国煤炭资源的回收率及露井联合采矿技术装备水平。     

短壁块段式充填采煤覆岩导水 裂隙发育机理及控制研究

针对矿区开采遗留的"三下"压煤、边角煤柱、工广煤柱以及不规则块段等煤炭资源的回收问题,同时为解决矸石堆积危害和煤炭开采造成的水资源流失,提出采用短壁块段式充填采煤技术回收该资源。为了准确地计算短壁块段式充填开采造成的导水裂隙带发育高度,在分析块段式充填开采工艺特点和上覆岩层移动特征的基础上,采用弹性地基梁理论,建立了一种计算块段式充填采场覆岩导水裂隙带高度的力学分析模型。以现场实验区域为例,研究得到实验工作面导水裂隙带高度不发育至含水层的最小煤宽度柱和采空区充实率分别为5 m和65%;鉴于此,现场设计保护煤柱宽度为5 m,充实率为80%。     

露天矿端帮采煤机应用分析

对我国近年来出现并引起重视的端帮压煤情况进行了研究与分析。针对我国内蒙西部某露天煤矿的实际开采情况,采用FLAC3D软件对采硐稳定性进行了动态模拟,根据MarkBieniawski公式对永久煤柱、支撑煤柱的合理宽度进行了验算。分析研究了该矿端帮开采顺序、端帮采场开采布置、给出开采参数。     

基于固体充填开采的井筒保护煤柱留设方法研究

为解决固体充填开采工业广场煤柱时井筒保护煤柱的合理留设问题,根据井筒破坏特性,对充实率、井筒保护煤柱尺寸等充填开采条件下影响井筒失效主控因素进行分析,提出了基于充实率控制的井筒保护煤柱留设原理;以此为基础,分析了垂直剖面法、科瓦尔契克概率积分法及ABAQUS数值模拟法等井筒保护煤柱留设方法,并提出了剖面法设置煤柱边界,理论计算与数值模拟相结合逐渐缩小边界的充填开采井筒保护煤柱综合留设方法及设计流程,并将此方法应用于百善煤矿充填开采回收工业广场煤柱,得到不同充实率条件下井筒保护煤柱范围划分.结果表明,固体充填开采充实率控制在80％以上,以留设半径154 m井筒煤柱计算,至少可安全解放出煤炭174.5万t.     

端帮采煤方法及系统布置的研究

利用地下开采方法回收露天矿边帮境界外的残煤，实现露天与矿井开采的结合，可以大大提高矿山的经济效益．以安家岭露天矿为例，从端帮采煤工艺系统和开采方法、端帮采煤与露天采排工程的关系等方面对露天矿端帮采煤系统优化进行了研究．推荐采用台阶式开采方案，对于10m左右厚的煤层可以一次采全高，带区采出率可达459／6以上．端帮采煤与露天矿生产的关系至关重要，露天采排工程从时间和空间上直接影响着端帮采煤的年产量和采出率．     

时效边坡下的端帮易滑区靠帮开采方法

为了解决端帮易滑区难以有效实施靠帮开采造成大量压煤的问题,基于时效边坡理论和靠帮开采技术,提出了垂直和平行端帮走向推进的2种条分式靠帮开采方案,并建立了确定最佳采掘带宽度的分析系统。根据系统流程,对三道岭露天矿端帮易滑区实行条分式靠帮开采进行了数值模拟,得到了最佳条带宽度为60 m,并推荐采用垂直端帮走向推进的方案。结果表明：东端帮边坡角可从34°提高到41°,回收端帮残煤19.31万t。易滑区边坡实行条分式靠帮开采,可以保证边坡稳定,同时回收残煤,降低剥采比。     

某露天矿边帮压煤回收开采方法选择

针对某露天矿浅埋特厚边帮压煤回收合理开采方法选择进行了研究。首先,对四种边帮压煤开采方式的优点、缺点进行了总结和分析;其次,从经济和安全两个方面对分层综放和整层综放2种采煤方法进行了对比分析和适应性综合评价。结果表明,井工平巷开采方式整层综放采煤方法可有效地解决多次揭露回采造成的顶板管理难度较大、煤壁片帮冒顶严重、煤层易自燃、边帮稳定性控制等问题,同时减少了巷道掘进工程量,避免了分层综放开采煤柱损失,降低了设备投入成本,减少了搬家费用,可大幅度提高煤炭资源回收率,降低吨煤生产成本,对开采埋藏浅厚度大、裂隙发育、易自燃边帮煤层的适用性更强,为类似赋存情况的露天矿边帮压煤的开采方法提供了借鉴。     

井工开采扰动对露天矿边坡稳定性影响研究

为充分回收露天煤矿端帮煤炭资源,在端帮边坡下采用井工开采具有重要意义。通过研究井工开采过程中岩体变化特征,分别分析了逆坡开采和顺坡开采过程中端帮岩体变形及移动特点,分析了保护煤柱对露天矿端帮井工开采过程的重要性,并给出了露井联合开采条件下边坡稳定性计算公式。采用有限元数值模拟方法,分别分析了顺坡开采和逆坡开采时端帮边坡稳定性及岩层顶板沉降量,经过分析确定:顺坡开采比逆坡开采对边坡稳定性影响较小,且预留保护煤柱在一定程度上能控制顶板变形。     

露天矿边帮压煤回收自移式充填挡浆设备研究

露天矿边帮压煤充填开采可有效地提高边帮压覆煤量的回收,减少矿产资源损失,降低环境污染。充填开采工艺中充填设备是整个充填系统的最重要设备。根据德隆煤矿充填开采作业需要,自主研发了自移式充填挡浆设备,该设备在充填过程中可以针对不同煤层倾角进行作业,主要由行走支撑装置和挡板装置组成,可以在采硐充填过程中实现无人化作业。     

露井联合端帮膏体充填开采边坡稳定研究

目前对于膏体充填端帮采煤的研究尚少.以义煤天新矿业公司露天矿为例,采用FLAC与强度折减法相结合的方法对回采期间边坡的变形以及回采对边坡的稳定性造成的影响进行了模拟,对露天转地下端帮开采过程中边坡的变形机理进行了系统的研究.揭示了不同充填率端帮开采过程中边坡的变形规律.     

端帮采煤机在魏家峁露天矿应用的可行性分析

在端帮采用采煤机之前大部分露天矿境界外的压覆煤量通过地下开采方法回收,实现露天与井工开采的结合,可以有效的提高矿山的经济效益。魏家峁露天矿北部端帮煤面临如何回收的问题,现将端帮采煤机工艺系统能否应用于该矿进行探讨。     

房柱式采空区影响下露天端帮煤开采安全控制技术

为了保障房柱式采空区影响下露天端帮煤的安全高效开采,采用瞬变电磁探测技术探明房柱式采空区与边坡的空间关系,运用自主研发锚固式多点位移计对端帮煤开采过程中的房柱式采空区顶板岩体进行了立体监测,并采用数值模拟对边坡临空面卸荷应力和顶板岩体垂直应力耦合作用下的岩体稳定性进行了分析,对端帮煤的开采方案进行了优化。研究结果表明:瓷窑塔矿南端帮存在复合采空区,其稳定性主要受3-1煤采空区影响,采空区距离2-2煤工作帮纵向埋深为30 m,嵌入露天采场横向距离为50 m;横向上各监测点呈现出"稳定-增长-再稳定"的位移趋势,远端帮监测点位移变化较为稳定;纵向上端帮煤的开采对采空区顶板浅层15 m以内的岩体影响较大,浅层顶板位移出现急剧增大的离层现象,离层区域出现是采空区顶板活化移动的前兆;端帮煤的开采使边坡出现滑移趋势,煤柱帮角岩体由边坡内及外出现"链式集中效应",采空区上部岩体出现明显的卸荷应力区域,埋深为15 m,端帮煤开采应采取保留端帮煤区段2,将台阶高度由15 m降为12 m的开采方案。     

露天矿端帮开采参数计算分析与围岩应力数值模拟研究

对安家岭露天矿端帮采煤主要技术参数进行了理论计算与分析,并应用FLAC数值模拟软件对端帮开采煤柱间围岩应力动态演变过程进行了模拟研究,得出端帮开采煤柱间应力是相互影响的,围岩垂直应力分布由“微马鞍形”回“马鞍重叠”及“平缓马鞍形”转变的动态演变规律;安家岭露天矿端帮采煤在采宽累计超过80－100m时,围岩应力基本趋于稳定,所确定的端帮开采主要技术参数是合理的。     

煤矿井下矸石充填技术与地面减沉效果

井下矸石充填开采不仅利用了矿井产生的矸石,而且采出了部分被压煤炭,较适用于建筑物下压煤开采,是实现煤矿绿色开采的重要途径之一。结合某矿巷道充填开采,采用计算机数值模拟技术,对煤矿巷道充填开采巷道间煤柱稳定性进行研究,选出较合理的煤柱留设宽度。根据实测结果,巷道充填开采实际充填率在80%左右。对某矿开采区域,采用巷道充填开采和条带开采2种方案进行进行预测,巷道充填开采地表沉陷效果较为显著。