特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

千米深井大倾角特厚煤层综放开采技术实践

为实现千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采,应用相似材料模拟、数值模拟和现场试验等手段,研究了影响千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采的工艺参数、顶板顶煤运移规律、矿山压力规律.通过试验得出二采一放、多轮间隔、由下而上的最佳放煤方式,同时掌握了大倾角特厚煤层放顶煤开采的工艺参数和矿压显现规律,实现了安全开采.     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率合矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备、适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

大同矿区特厚中硬煤层综放顶煤运移规律研究

针对塔山煤矿采高4.5 m、放煤高度10.5 m的特厚煤层,采用相似材料放煤试验和PFC3D软件对一刀一放开采时不同放煤方式(单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮间隔放煤、第一轮顺序第二轮间隔)的放煤过程进行了分析,获得特厚煤层大采高放顶煤开采的基本规律及最优的放煤方式,为大采高特厚中硬煤层放顶煤开采实践提供了指导。     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已经日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率含矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备,这一方法适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

急倾斜伪俯斜放顶煤采煤方法研究

介绍了急倾斜不稳定厚煤层伪俯斜放顶煤开采及其支护、放煤步距、放煤方法—间隔放煤和插入式放煤的试验情况。并对工作面进行了矿压观测及支架稳定性分析。     

浅埋坚硬顶煤合理放煤工艺分析

为了提高浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤放出率,以千树塔煤矿11301综放工作面为研究背景,采用数值模拟和现场试验方法对坚硬顶煤块体冒落结构、放煤工艺等进行了研究。结果表明:一刀一放顶煤放出率高于两刀一放,多轮放煤顶煤放出率高出单轮放煤。提出以提高顶煤放出率为落脚点,对放煤工艺进行优化,得到合理的放煤工艺为"一刀一放、多轮顺序"。     

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。     

东古城煤业综放开采提高顶煤回收率技术应用分析

在特厚煤层(14~20m)放顶煤开采中,对顶煤损失规律、煤矸放落流动中的成拱结构效应以及顶煤放落流动规律等因素进行研究分析,对提高放顶煤回收率具有现实价值。本文结合东古城煤业5号特厚煤层的综放开采进行实践分析,为确定合理放煤工艺参数、提高回收率提供依据。     

倾斜厚煤层放煤规律及参数研究

根据倾斜厚煤层放顶开采的特点，应用相似材料模拟、现场观测与数学分析方法邮适合放顶煤开采的两阶段依次放煤 倾凭着最煤层一次全量放煤时的下行放煤顺序，建立了示解放煤参数的数学模型，结果表明，煤层倾地放出体的影响随其高度的增加而减小，对放煤参数的影响较小，最终放煤残留角是影响放煤参数的主要因素     

缓倾斜厚煤层放顶煤综采的三种工艺模式

根据作者近几年的实践，在解决缓倾斜中硬厚煤层、“三软”不稳定厚煤层及倾斜厚煤层放顶煤综采实现高产高效关键技术的基础上，提出适应这三种具体条件的采煤工艺模式。即阳泉模式、米村模式和乌兰模式。实践证明，本文所扼要介绍的平行作业、端面顶煤控制、防倒防滑等措施都是行之有效的。此外，还对回采率、防灭火、瓦斯煤尘治理进行了分析，并提出了一些新的认识，希望有助于解决放顶煤开采安全技术和资源回收问题。     

综放工作面煤壁片帮冒顶机理及防治技术

通过对综放面围岩结构的分析 ,论述了工作面煤壁产生片帮冒顶的机理 ,从而得出了支承压力、老顶回转、煤层硬度、节理裂隙、推采方向、停采时间是影响煤壁片帮冒顶的主要因素的结论 ,并结合峰峰局五矿 5 2 110面片帮冒顶的实际情况 ,说明了防治片帮冒顶的技术措施和取得的技术经济效果     

中空注浆锚索在高地应力松软煤巷中的应用研究

高强度中空注浆锚索与高性能锚杆相结合的组合控制技术,能有效控制高地应力松软煤巷等该类巷道出现的巷道失稳问题.某矿3313综放工作面回风平巷在深部掘进时出现围岩变形量大、支护失效等问题,高地应力、围岩性质差和原始锚杆支护参数的不合理是导致巷道失稳的主要因素.针对该巷道特点,采用高预应力锚杆(索)支护条件下围岩适当让压、中空注浆锚索注浆以改善顶板大范围内围岩力学性质等技术,有效控制了围岩塑性区发育、提高了顶板围岩强度并改善了锚杆受力状态.现场工业性试验表明:与前期掘进巷道相比,围岩松动区缩小为1 m左右,顶板、底板及两帮的变形量分别下降了63.6%,53.3%和51.7%,高地应力松软煤巷的围岩变形得到了有效控制.     

提高放顶煤工作面资源回收率初探

通过对几个放顶煤工作面的煤炭损失量的分析 ,提出提高放顶煤工作面资源回收率的措施     

特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度综合确定方法

为解决特厚煤层综放开采大煤柱尺寸下煤炭资源损失量大、沿空掘巷小煤柱合理宽度确定方法单一、研究结果与工程实际存在较大差距的问题,本文以扎赉诺尔矿区灵东煤矿为工程背景,提出了基于JW-6型地下高频电磁波CT系统、钻孔应力监测系统、数值模拟等多手段下特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度的综合确定方法,并依据此方法分析了灵东煤矿特厚煤层综放开采侧向支承压力分布规律及演化规律、煤柱承载及变形特征,以此确定了灵东煤矿特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度为6.0～9.0m。工程实践结果表明,该综合分析方法确定的特厚煤层综放开采小煤柱宽度合理,回采期间巷道围岩变形量绝大部分控制在300mm以内,变形量小,满足工作面安全生产需要,提高了煤炭资源回收率。该研究成果对特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度的确定具有重要参考意义。     

急倾斜高瓦斯中厚煤层巷道放顶煤开采

在工业性试验的基础上 ,分析了在高瓦斯急倾斜中厚煤层中应用巷道放顶煤法开采的可行性和顶煤的破碎机理。试验结果表明 ,巷道放顶煤采煤法具有工艺简单、效率高、安全性好等优点 ,为高瓦斯急倾斜煤层找到了一种有效的开采方法。     

大佛寺煤矿综放工作面顶煤垮冒难度分析

影响顶煤垮落和破碎特性的主要地质因素有煤体强度、煤层采深、夹矸层特征、煤层厚度、煤体裂隙、煤层顶板特征等。运用模糊综合评价方法,采用顶煤垮冒难度指数,判别大佛寺煤矿综放面顶煤为坚硬顶煤,垮冒难度较大。     

杨村煤矿薄基岩区提高综放面开采上限试验研究

通过采用钻孔注（放）水法探测了杨村煤矿综放面采后覆岩采动破坏高度;通过基岩柱厚度探测,探明305工作面浅部顶板基岩柱厚度;采用无线电波坑道透视,查明了工作面内的隐伏小断层及其延展情况。在此基础上,设计了305综放面安全防砂煤柱为30m,并制定了相应试采方案。通过试验取得了3煤综放面提高开采上限试采的成功。     

网下综采放顶煤开采技术的研究

以鲍店矿１３０３网下综采放顶煤开采为现场研究条件，结合数值计算分析、实验模拟，对网下综采放顶煤开采技术进行了研究。结果表明：网下综采放顶煤开采与顶分层棕采、整层综采放顶煤开采相比，支承压力降低，来压步距减小，顶板运动范围扩大，支架受力增高，放煤步距减小。此外，煤体注水加软化剂、架间松动炮是保证高回收率的重要措施。研究结论对指导我国网下综采放顶煤开采支架选型、提出合理的辅助破煤措施、实现高回收率具有     

浅埋易燃厚煤层综放工作面防灭火技术

针对浅埋厚煤层综放工作面所面临的煤层易自燃难题,提出了基于防灭火的浅埋深条件,分析了露头易自燃和浅埋煤层综放工作面回采空间大、遗煤多、漏风严重等特点,给出了适合露头煤或露天转井工开采的L型巷道布置的回采工艺,详细阐述了正压通风技术.根据采空区自燃危险区域及地表塌陷规律,研究了填埋碾压技术,实施了注氮为主、灌堵为辅的综合...