基于记忆放煤时序控制的智能放煤模式研究

针对我国综采放顶煤工作面放煤操作的难题,以回采率高、含矸少为原则控制放煤量,采用记忆放煤时序控制模式,嵌入智能决策机制,实现放煤动作的科学连续。放煤顺序采用分段多窗口多轮放工艺,根据煤层可放难易程度设置放煤窗口开放时间,控制打开放煤窗口的数量,通过人工干预控制,检验放煤效果。系统记忆放煤参数,作为后续工作面大规模放顶煤液压支架分段多窗口多轮放煤控制的样本,当工作面煤层厚度和条件发生变化时,采用神经网络自适应模式可调整放煤参数,实现智能放煤。     

综放工作面端头放煤支架改造应用

由于国内尚乖成熟的用于综放工作面2个端头的放顶煤支架，因此综放工作面端头支架普遍存在着不放煤或者少放煤的现象。兖州矿业（集团）公司通过分析比较，发现ZFG5400过渡支架虽然不具备端头放顶煤的功能，但是用于端头结构合理，较好地满足了前后输送机机头、机尾对支护空间的需要，通过改造完全可以使其具备端头放顶煤的功能。     

综放工作面端头支架放煤工艺研究

义煤集团杨村矿为了提高综放工作面采出率,防止端头及拐头附近留顶煤发生火灾,在工作面端头及上下拐头进行放煤试验,取得了显著的社会和经济效益。     

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。     

综采放顶煤工作面过渡支架破网放煤装置的研究与应用

为有效管控综采放顶煤工作面两端头顶煤丢失导致的安全风险,提高工作面采出率,结合两端头支护和后部刮板输送机机头、机尾的要求,研制出一种用于综放工作面过渡支架顶煤回收的实用型破网装置。该装置以现有过渡支架液压系统和尾梁为基础,通过改造尾梁及插板,采用液压千斤顶为动力驱动插板端头刀齿机构,剪断顶网网丝。试验与应用表明,该装置一次操作可将80%～90%的金属网丝剪断形成破口,顶煤可随破口流入输送机内,调高尾梁伸出插板可减少放煤量直至关闭破口终止放煤,放煤效果良好,解决了工作面两端头过渡支架顶煤无法回收的难题,消除了顶煤丢失带来自然发火的隐患,取得了良好的经济和社会效益。     

综放工作面支架放煤自动喷雾阀的研制与应用

针对综放工作面放煤时产生的大量煤尘,设计一种与放煤操作联动的喷雾阀,探讨了支架放煤自动喷雾阀的结构特点、工作原理及实际使用效果等情况.     

综放工作面端头架后部放煤分析与实践

柴里煤矿以23403综放工作面为试验点,对工作面端头支架进行改造,改进维护方式、对正巷顶板采取技术措施,为多回收煤炭资源,提高工作面回收率创造条件。因支架改进合理、措施实施得当,可多出煤量8000多t,创经济效益500多万元。     

浅埋综放工作面放煤方式及放煤步距研究

为了确定山西泽州天泰坤达煤业3202综放工作面合理放煤方式及放煤步距,采用PFC2D模拟软件,对3202综放工作面不同放煤方式下的煤、矸复合介质流运动特征进行了模拟分析,并对不同方式的应用效果进行了验证,以放煤量及煤体含矸率为评估指标,得出3202综放工作面最优放煤方式为两采一放,放煤步距为1.2 m。     

综放面端头放煤支架

目前国内尚无成熟的用于综放工作面两端头的放顶煤支架，若研制新型号的支架，不仅周期长、投入大，而且使用效果也难预测，最简捷的办法就是利用现有的支架进行改造。兖州矿业（集团）公司鲍店煤矿通过比较分析，发现ZFG5粕过渡支架虽然不具备端头放顶煤的功能，但端头结构合理、整体性能稳定，决定将其改造成放顶煤端头支架，从而实现了端头支架放煤，端头放煤率由0提高到74％，整面回收率提高了1．9％～3．5％。     

放煤机构在端头支架中的应用研究

研究了放顶煤工作面端头支架的发展过程,提出了一种新型的可放顶煤的端头支架结构形式,并对千斤顶的选型进行计算分析,保证了新结构的安全可靠应用,为端头液压支架的设计应用提供参考。     

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。     

缓倾斜走向长壁综放开采的散体顶煤放出实验研究

基于双倾斜可视化顶煤放出规律二维模拟实验台,以潞安矿区王庄煤矿8103综放工作面地质条件为研究对象进行缓倾斜走向长壁综放开采的散体顶煤放出实验研究,得到许多有益结论。     

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。     

放顶煤工作面粉尘治理方法的研究

根据放顶煤工作面粉尘污染严重且除尘效果不佳的现状,分析了各种除尘机理及特点,结合泡沫除尘的机理,提出了基于泡沫除尘的放顶煤工作面防尘治理的方法。为适应放顶煤工作面开采放煤过程的恶劣工作环境,研制了一套适应放顶煤工作面放煤过程的跟机推移式泡沫除尘系统。经过现场使用,该方法节省水资源、节约成本,除尘效率高。     

提高综放工作面端头煤层放出率的试验

为了提高综放工作面端头顶煤的放出率,进行了软厚直接顶(顶煤)条件下综放工作面端头区放煤的现场试验。实测研究了综放面端头区放煤条件下的矿压显现特征,优化了端头区放煤参数,并对放煤效果进行了实测分析。试验结果表明,软厚直接顶及顶煤具有较好的随动性和充填程度,利于端头放煤的安全高效实施。综放面端头区顶板压力很小,是工作面中部的6.54%。由于端头放煤后端头区顶板活动加剧,顶板压力增大了26.64%。综放面端头区放煤的顶板控制关键是"护"和"稳",改善端头支护系统的稳定性是端头区安全放煤的保障。根据综放面端头顶板的稳定性程度,合理确定了端头区的可放煤区域和双轮或三轮顺序不等量控制放煤工艺。     

综放工作面瓦斯综合治理技术

为了解决汪家寨煤矿P41102综放工作面回采过程瓦斯超限频繁等问题,通过在本煤层施工顺层钻孔进行瓦斯预抽,有效地降低了工作面回采过程中的瓦斯涌出量。同时,在采空区30 m范围埋设直径250 mm瓦斯抽放管对采空区瓦斯进行抽采,减少回风流的瓦斯浓度,在煤层顶板15m左右布置高位钻孔抽采上邻近卸压层瓦斯,效果明显,瓦斯抽采量达到27.05 m^3/min,瓦斯抽采率达到69.5%,工作面平均月进尺提高30 m以上,生产能力平均提高86 851.6 t/月,杜绝了瓦斯超限,保证了工作面的安全高效生产。     

综放工作面采放比对顶煤采出率影响规律研究

为了研究准格尔煤田巨厚煤层采放比对顶煤采出率的影响规律,采用PFC2D数值分析程序对不同采放比和不同放煤步距顶煤的冒放性进行模拟研究,分析煤层厚度一定的情况下采放比与顶煤采出率的关系以及相同采放比条件下不同放煤步距对顶煤采出率的影响.研究结果表明,当采放比大于0.35时,顶煤能够获得足够的松散空间,并能顺利放出;针对开采技术条件,采放比为0.48、放煤步距1.6m时,顶煤放出效果最好.     

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。     

综采放顶煤工作面控制液压支架与输送机下滑的技术

以千秋矿21121综放面为例,通过对液压支架和前后刮板运输机在综放面倾斜方向上的受力分析,进行控制液压支架与前后刮板运输机下滑的研究,介绍了综放工作面控制液压支架与前后刮板运输机下滑的技术,经济易行,安全可靠,值得在类似条件下推广应用。     

综放工作面巷道液压支护装置及支护方法研究

研究了综放工作面巷道液压支护装置及支护方法,包含有设置在巷道前端端头的液压支架Ⅰ、设置在巷道后端端头的液压支架Ⅱ、设置在液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ之间并且镶嵌在巷道底面中的支点联接装置。通过液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ对巷道进行支撑防护,通过支点联接装置,使液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ相互联接并且相互支撑,不再都是在各个作业面进行分别支护,提高了对巷道支护的可靠性。