综放面端头设备交叉侧卸布置及放煤工艺研究

基于综放工作面端头设备布置方式的改变以及由此带来的端头放煤空间的变化,采用理论分析与现场工业性试验相结合,分析了综放工作面端头设备交叉侧卸布置的特点、技术优势以及端头区放煤的工艺方式。研究表明:端头设备交叉侧卸布置后,为端头(过渡)支架上方顶煤的放出提供了空间条件;受到回采巷道支护,邻近支架放煤程度及煤层倾角的影响,端头顶煤的放煤区域可分为截面呈长方形或梯形的立方体;端头区顶煤散体介质的形变势能随端头区基本顶回转角以及基本顶断裂线距端头区顶煤的距离的增大而增大,随顶板压力及自身体积的增大而增大,并随顶煤高度的增大而减小;确定了端头区顶煤合理放煤顺序为先放靠工作面中部侧支架的顶煤,依次再放工作面端头侧支架的顶煤,采用多轮顺序放煤方式。东滩煤矿1306综放工作面的工业性试验表明,工作面煤炭回收率提高了1.105%,取得了良好的经济效益。     

综放工作面端头区煤岩失稳垮落规律及放煤区域确定

针对综放工作面端头区顶煤安全放出问题,基于东滩煤矿3303工作面煤岩层地质赋存条件,采用理论分析与数值计算相结合,分析了综放工作面端头区煤岩应力场分布特征、煤岩失稳垮落规律及回采巷道稳定性等。研究表明:综放工作面端头区顶煤自工作面中部侧向回采巷道侧,放出难度增大;随着端头放煤区域向巷道侧扩大,回采巷道表面位移呈增大趋势。确定了端头区顶煤的可放性及可放出区域范围,为现场端头区顶煤的放出提供了理论依据。     

综放工作面端头放煤研究进展与展望

针对综放开采工作面端头区顶煤损失严重的现象,分析了综放面端头区存在的放煤设备布置、两端平巷围岩稳定性及散体煤岩自然安息角的约束等问题,总结了近年来综放工作面端头区放煤设备与工艺的研究进展。提出了应建立一套端头区顶煤可放性等级评估体系;改进端头放煤支架,研制自动化设备;优化巷道设备布置,改进端头放煤工艺,对综放面端头放煤的进一步研究具有一定借鉴意义。     

特厚煤层综放面顶煤、顶板位移实测与分析

为了掌握特厚复杂煤层综放面顶煤顶板位移规律,在工作面测站钻孔孔口安装GUW300型顶煤位移跟踪仪,得出顶煤顶板位移数据,实测结果表明:顶煤始动点超前于顶板始动点,不同位置顶煤位移形式不同,顶煤的垮落角平均67.2°,顶煤上部分顶板能够及时随顶煤的放出而冒落,但在直接顶范围内仍然存在"悬臂梁"结构。     

坚硬顶板条件下提高顶煤回收率试验研究

根据汾西矿业集团新阳矿S1103综放工作面开采提高顶煤回收率工业试验中的实测结果,分析了坚硬顶板条件下不同放煤工艺和顶板处理情况对顶煤回收率的影响,并结合该矿综采放顶煤开采特点,探讨了综采放顶煤开采顶煤运移规律.该研究可为类似条件下提高综采工作面顶煤回收率方法选取提供经验.     

大倾角特厚煤层综放支架防倒防滑安全保障技术

基于古山矿三井大倾角特厚煤层的地质条件,围绕综放面装备防倒防滑的技术难点,从液压支架结构、工作面布置方式、放煤工艺、工作面管理等方面进行了研究,并制定了安全保障技术。主要保障技术:端头3架组成锚固站,作为工作面支架纵向稳定性的基础;支架安装高强度双侧可调活动侧护板,并设置底座调节机构;工作面采用"倾斜-圆弧过渡-水平"的布置方式,减小工作面机头坡度,保证机头支架的稳定性;通过放煤工艺优化模拟,确定采用"单向割煤,二采一放"的放煤方式,以控制支架下滑;沿着工作面倾斜方向,工作面上部由上而下放煤以保持支架的稳定性;工作面其他地段由下而上放煤有利于提高顶煤回收率。工业性试验表明,综放面设备稳定性良好,顶煤回收率达80%,实现了大倾角综放面的安全高效回采,对于类似地质条件的综放装备防倒防滑具有借鉴意义。     

6106综放工作面端头放顶煤工艺优化研究与应用

针对南阳坡矿综放工作面两端头区域顶煤损失严重的问题,通过分析煤岩层力学性质和工作面端头矿压显现规律,提出了弱支护深孔爆破耦合CO2分布式预裂松动综放工作面端头放煤工艺,实现综放面端头煤柱的安全高效回收,为其他类似工作面提供了一定的实际参考价值。     

综采放顶煤工作面端头支护技术应用研究

就综放工作面端头支架不放煤或少放煤,端头巷道难以控制现象,分析了端头放顶煤支架和放顶煤液压过渡支架应用的相关工艺过程,实现了端头支架放煤,提高了综放工作面回收率,保证了综放工面端头支护质量,取得了较好的经济效益和社会效益。     

综放面端头放顶煤研究

为实现孔庄煤矿7431综放工作面上下端头放顶煤,提高端头回收率,防止工作面端头遗留煤的自燃,进行了端头放顶煤的试验和研究。进行了上下端头处支架适用性和端头顶煤运移规律的研究,提出了适用于孔庄煤矿7431综放面的端头支护方式、端头放煤工艺和顶煤放出的辅助措施。在保证支护质量的前提下,提高了端头煤炭的回收率,经济效益十分显著。     

深孔爆破处理综放面切眼顶板提高煤炭采出率

依据深孔爆破的机理,合理确定爆破参数,采用深孔爆破的方法处理综放工作面切眼顶板,增加顶板裂隙,增大了顶煤的破碎程度,从而减小了直接顶垮落步距,使综放面能及早放煤,减少了综放面初采损失,提高煤炭的采出率。     

工作面倾角对含硬煤夹层顶煤放煤方式的影响

为了研究工作面倾角对顶煤放煤方式的影响规律,采用PFC2D数值模拟软件,模拟了不同倾角综放面依次采用不同的放煤方式开采散体顶煤的冒放规律,统计出了不同放煤方式时工作面倾角与顶煤放出率的关系,得出了综放工作面倾角为15～30°时优选双轮顺序放煤。应用散体介质力学原理,分析了工作面倾角不同时影响煤矸流动规律的主要因素为自然安息角和煤岩成拱;探讨了工作倾角与上、下部煤矸分界线的关系,且煤岩成拱概率随工作面倾角增大而增大;此外,指出了工作面倾角不同时自然安息角和煤岩成拱对煤矸流动规律的作用程度不同。     

大采高综放割煤高度合理确定及放煤工艺研究

为提高塔山矿石炭系特厚煤层顶煤采出率,运用数值分析、相似模拟分析、实测统计分析以及工业性试验等方法,研究了大采高综放开采工艺中最为关键的机采高度及放煤工艺问题。研究及实践结果表明,在塔山矿8105工作面的地质开采条件下,合理机采高度为4.0～4.3 m,合理放煤步距为一刀一放0.8 m,合理放煤方式为多轮间隔顺序多口放煤。     

高瓦斯综放面预先爆破弱化坚硬顶煤试验

为了提高综放开采的资源回收率,大佛寺煤矿40301综放工作面进行了顶煤预先爆破弱化试验.基于该矿瓦斯富聚区坚硬特厚煤层特殊条件,在分析综放工作面坚硬顶煤预先爆破的弱化作用机理基础上,研究了高瓦斯综放面坚硬顶煤预先爆破弱化工艺巷的布置方式和爆破工艺参数,提出了现场试验方案.试验研究表明,工作面倾斜方向工艺巷通风状况良好,顶煤发生破坏和破断位置前移,顶煤垮落角有明显增加,顶煤垮落块度明显减小,放煤速度加快,工作面矿压显现有所减缓,同时煤层中的瓦斯也能提前得到一定释放.工艺巷沿倾斜布置的顶煤预先爆破弱化方式是提高高瓦斯坚硬特厚煤层综放工作面回采率的有效方法.     

综放工作面快速推进端头支护技术

为解决综放工作面端头支架移架困难,影响支护效率等问题,运用理论分析和现场实测的方法,对王庄矿5213综放工作面端头顶板支护参数进行测定,分析巷道表面位移和离层情况,对比分析了排头架、排尾架或单体液压支柱配合铰接顶梁支护和端头支架2种支护方式的矿压显现规律和平均移架时间。结果表明,在超前支承压力的影响范围50 m左右,巷道表面变形在300 mm之内,前种支护方式比端头支架支护方式的移架时间缩短了近1/2。因此,在现场操作中,端头顶板在原有5根锚杆的基础上,采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护的联合支护更满足实际支护需求。     

漳河水库下厚煤层综放开采技术研究

为保障五阳煤矿7802工作面漳河水库下厚煤层综采放顶煤安全开采,研究综放开采导水裂缝带高度发育规律,探讨了综放采场覆岩结构破坏及采动渗透性间关系,计算了水库下综放开采安全所需防水煤柱高度,制定相应的防治水技术措施。结果表明:中至坚硬覆岩综放开采导水裂缝带发育高度基本与煤层一次采高成正比,比例系数为20.22;煤层顶板基岩厚度大于水库下安全开采所需煤柱高度;监测知井下工作面涌水与地表水体没有水力联系,实现水库下压煤安全开采。     

特厚煤层大采高综放开采工作面的安全保障技术

通过对特厚煤层大采高综放面瓦斯分布、涌出规律及"三带"的研究,提出大采高综放面瓦斯等灾害治理新技术,为大采高综放面开采提供安全保障,改善作业环境,为实现大采高综放面安全、高产、高效提供技术支撑。     

综放工作面两端向中间放煤采动力学分析

为研究综放工作面两端向中间放煤的采动力学,以长治经坊煤业3-802工作面为工程背景,提出了综放工作面两端向中间放煤的基本力学模型,并在有限元软件ANSYS中分析了6m煤厚不同放煤次数下的顶煤受力特征。结果表明,在两端向中间放煤过程中,顶煤两侧煤块中部的应力为最大应力处,因此应特别加强对中部顶煤的支护。     

重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术

为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明：支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。     

特厚硬煤层综放开采合理区段煤柱尺寸研究

 水帘洞煤矿3801综放工作面地质条件极其复杂,合理确定区段煤柱是实际遇到的工程难题。通过采场前后方侧向应力场与位移场在线观测,获得了综放沿空实体煤侧向应力分布规律及变形情况;通过数值模拟得到了不同煤柱尺寸沿空实体煤侧向应力分布变化规律。综合分析得到了合理煤柱留设尺寸,为彬长矿区同煤系特厚硬煤层综放开采确定合理煤柱尺寸提供了科学依据。     

综放工作面回采率计算分析

基于放顶煤工作面煤炭回采率的计算只是简单地以原煤产量除以可采的地质储量,得到的工作面回采率值通常偏高,缺乏科学性、准确性和客观性。在神东柳塔煤矿08综放工作面计算回采率时,采用以纯煤产量值计算工作面回采率的方法,即在原煤产量中扣除混入在煤炭中的矸石量和外在水分作为真实产量,每天再对顶煤厚度的钻探数据计算工作面应采的煤炭地质储量,两者之比即为该综放工作面的准确回采率。建议将该计算步骤和方法用于今后综放工作面回采率的计算。