不同开采条件下采动力学行为研究

通过分析3种典型开采条件下(放顶煤开采、无煤柱开采与保护层开采)工作面支承压力分布规律,揭示了采动影响下工作面前方煤体支承压力峰值大小及位置的采动力学特征,获得工作面前方煤体所承受的采动力学应力环境条件,据此进一步开展了不同开采条件下煤体采动力学行为的实验研究。通过升高轴向应力的同时降低围压的方式来模拟长壁工作面前方垂直应力和水平应力,获得了3种典型开采条件下煤体破坏全过程的采动力学行为和应力集中系数,以及不同开采条件下煤体破坏时的支承压力、水平应力、变形等的差异,同时揭示了工作面前方煤体的采动力学行为与开采条件的关系。     

提高充填开采的生产能力研究

对我国煤矿充填开采现状进行调研,分析得出充填开采工作面产能偏低主要是充填系统能力不足、充填料浆的凝固占用较长的工作时间、采煤与充填不能实现平行作业等原因造成,提出通过设计特殊的专用充填支架实现工作面采煤与充填凝固的平行作业,提高充填开采工作面生产能力;并以马兰矿"三下"采区的具体条件为依据,进行了提高充填开采工作面生产能力的实践分析.     

倾斜长壁开采工艺

该文主要阐述了仰斜长壁开采工艺及工作面顶板管理;俯斜长壁开采的工艺特点、俯斜推进的缺点、俯采开采对液压支架的要求和俯斜工作面的顶板管理特点等问题。     

旋转开采技术在高档普采工作面的应用

介绍了旋转开采技术在镇城底矿12412-1高档普采工作面的应用情况,在布置工作面时利用旋转开采绕过地质构造带,可保证工作面实行连续性开采,减少煤炭资源损失.     

杨村煤矿305工作面提高开采上限研究

通过打钻、物探等手段,查清工作面内地质及水文地质条件,取得相邻工作面冒落带发育高度等参数,从而合理制定工作面综放开采方案,安全解放防水煤柱资源,为提高3层煤其它工作面开采上限积累经验。     

薄煤层(保护层)综合机械化安全高效开采技术

薄煤层安全高效综合机械化开采是当今煤炭生产中的世界性难题,由于薄煤层赋存条件不稳定或极不稳定,工作面受开采高度限制、破岩及装备等因素影响,开采难度大。近期通过淮南矿业集团组成的薄煤层安全高效开采技术项目联合攻关课题组创新研究开发,从工艺改革、设计、工作面"三机"配套、设备研制等方面实现了高标准、自动化控制;并组织采煤工艺、井巷布置、劳动组织等方面技术创新,在谢一矿薄煤层进行综采安全高效开采试验,得到突破,实现了薄煤层(保护层)工作面日产4543 t,月产90638 t的好成绩,具备年产百万吨的生产能力。     

倾斜长壁仰斜与俯斜开采终采线的合理确定

为合理确定倾斜长壁工作面终采线的位置,以张集矿倾斜长壁工作面为测试背景,从煤层顶板运动、巷道的受力和变形、工作面周期来压等方面,全面分析了倾斜长壁工作面围岩压力分布规律.结果表明,倾斜长壁工作面仰斜开采与俯斜开采的支承压力分布有明显的差别,俯斜开采的影响范围大于仰斜开采,但支承压力的最大值稍小于仰斜开采.因此,只有依据矿压分布的特点才能合理地确定工作面终采线位置,进而实现倾斜长壁开采资源回收利用的最大化.     

综采工作面跨上山旋转开采工艺分析

为延长综采工作面的服务年限 ,降低综采工作面搬家频率 ,庞庄煤矿采用综采工作面联合开采方式。文章介绍了联合开采施工方案、回采工艺及经济效益 ,为今后开采类似条件综采工作面积累了丰富经验。     

被保护层保护范围的扩界及连续开采技术研究

在保护层开采及卸压瓦斯抽采技术的实施过程中,由于受煤层倾角、层间距、卸压角和区段煤柱等因素的影响,存在被保护层上的保护范围小于保护层工作面的开采范围、被保护层沿倾向无法连续开采和远距离倾斜煤层群条件同水平的保护层无法完全保护到同水平的被保护层等技术难题。通过研究,采用下列方法可解决上述技术难题：①在走向上对扩界区采用密集钻孔瓦斯抽采的方式,可将走向卸压角由56°~60°提高到90°;②在倾向上采用2个保护层工作面保护1个被保护层工作面;③对于远距离的倾斜下保护层开采,通过下延保护层开采深度,便可实现同水平被保护层的完全保护。在淮南、淮北矿区的应用表明,上述方法可解决保护层开采过程中面临的技术难题,进而实现被保护层工作面与保护层工作面的等长、等宽布置及被保护层在倾向上的连续开采。     

煤矿综采工作面无人化开采的内涵与实现

针对目前煤矿井下综采工作面无人化开采的概念、可行性及实现方式等存在争议的现状,提出了综采工作面无人化开采的内涵,并阐明了工作面无人化与工作面智能化、自动化等内在联系与区别;分析了影响无人化开采的技术因素和非技术因素,并提出了无人化开采需经历遥控型无人开采和智能型无人化开采2步走的技术路线。通过在陕西煤业化工集团黄陵矿业有限公司一号煤矿中厚偏薄煤层无人化开采的试验,证明了遥控型无人开采是实现煤矿井下综采工作面无人化开采的有效手段,具有在薄及较薄地质条件较好的工作面推广的应用价值。     

"两硬"条件下下分层综放开采技术

分层厚煤层开采回收率难以提高,经过多年研究,对下分层工作面巷道布置、开采工艺及工作面装备等技术的试验,探索出了＂两硬＂条件下高采出率的下分层综放开采技术,取得了较好的经济效益.     

美国煤炭地下开采与自动化技术进展

美国煤炭的地下开采分为长壁式和房柱式2种技术。地质条件较好、井田范围大的矿井,一般以长壁开采为主,否则以房柱开采为主。1994—2017年,美国井工矿数量减少了79%(2017年为237座)。但是单个矿井产量增加了230%,煤炭生产更加集中、高效。美国长壁开采以中厚煤层为主,采高一般为1.6~2.5 m(最大开采高度4.2 m,最小开采高度1.2 m)。长壁工作面均采用多巷布置、矩形断面巷道、锚杆支护。近年来,工作面尺寸、设备功率、设备尺寸逐渐增大,生产系统更加可靠。长壁工作面的自动化开采源于1984年的电动控制液压支架的研发与使用,此后开发了支架、采煤机、刮板输送机的单机自动化以及追机移架技术。2000年以后开发了半自动化工作面技术和采煤机远程控制技术。目前应用的主要是半自动化工作面技术,只有2个工作面应用了采煤机远程控制技术。这些技术解决了条件简单工作面的自动化开采问题,但遇到复杂地质条件时,仍需要人工干预。研发自动化开采的关键传感器和设备以适应地质条件变化、完善端部进刀系统,聚焦作业安全和粉尘与噪音防控,以及矿用大数据、高速通信与可视化技术是目前美国的重要研发方向。在近10 a来,房柱开采的工艺变化不大,但是开采装备的多样化和开采系统的自动化、信息化、智能化的相关技术开发取得了重要进展。     

薄煤层开采技术与成套装备研究及应用

为了实现薄煤层安全、高效、少人甚至无人化开采,针对薄煤层开采装备水平差、能效低的现状,从薄煤层开采工艺、成套装备等方面进行了系统性研究,提出了薄煤层开采技术方案并进行了应用实践。通过降低巷道高度,加宽、加长采煤工作面,实现薄煤层开采工艺优化;研究应用切顶卸压留巷技术,实现无煤柱开采;研制了新型的自动化装备并进行了应用,实现薄煤层开采装备国产化。经实践应用表明,通过研制高可靠性的装备,并进行工作面优化,形成科学有序的采煤工艺,工作面人员减少2/3以上,实现了薄煤层安全高效开采。     

水库下三软煤层放顶煤开采实践

通过冒裂带计算确定地表水、地下水对煤层开采的影响程度,论证了水库下采煤的安全性;通过确定工作面推进方向与坝体长轴的关系,工作面开采尺寸、工作面位置和开采边界与坝体的相对位置,开采顺序和开采时间及工作面推进速度等因素来减少煤炭开采对坝体的影响,使坝体均匀下沉,保证了水库的安全。     

煤矿智能化开采模式与技术路径

基于煤矿智能化发展现状与要求，系统阐述了煤矿智能化开采模式的定义、技术内涵与特征。针对不同煤层赋存条件，提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人机协同高效综采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种煤矿智能化开采模式。根据截割工艺、工序与装备的差异，将薄及中厚煤层智能化无人开采模式细分为刨煤机智能化无人开采模式、滚筒采煤机智能化无人开采模式，详细阐述了滚筒采煤机定位导航与智能调高技术、半截深高速截割工艺等薄及中厚煤层智能化开采模式关键技术。分析了大采高工作面智能化开采的主要技术瓶颈，论述了基于液压支架与围岩耦合关系的围岩智能耦合控制逻辑、重型装备群的分布式协同控制逻辑等大采高智能化开采模式关键技术。分析了放顶煤工作面与一次采全高工作面智能化开采模式的差异，提出了基于时序控制放煤、自动记忆放煤、煤矸识别放煤等智能化放煤控制逻辑与工艺流程。针对复杂煤层条件，提出了采用局部智能化开采降低工人劳动强度、提高作业环境安全水平的技术思路。     

采煤工作面底分层开采综合防灭火技术研究

根据镇城底矿采煤工作面底分层开采的具体状况,从自燃煤层开采工作面防范自然发火风险的角度出发,融合了合理风速、注氮、输胶等相关的防灭火技术,促使厚煤层底分层工作面安全开采得以实现。     

钻式采煤机在高瓦斯解放层开采中的应用探索

五凤煤矿通过改进采煤工艺、煤层预抽瓦斯和钻采工作面负压通风等方式,有效地控制了工作面的瓦斯涌出,实现了螺旋钻式采煤机对高瓦斯薄煤层的安全回采,并将这一技术运用到解放层开采中,为薄煤层开采过程中瓦斯治理提供了思路.     

煤层赋存特性及其对回采工艺的影响研究

为对开采13#煤层选择合理的回采工艺,根据区域内地质勘探成果分析了井田内13#煤层的煤矸合厚、纯煤厚度、夹矸厚度等煤层赋存特征,并分析分层开采及整层开采的优缺点进行回采工艺选择,得出:井田内13#煤层一盘区北翼工作面采用上分层综采、下分层综放开采,一盘区南翼、二盘区工作面采用整层综放开采。     

保护层开采高瓦斯低综采工作面瓦斯综合治理实践

保护层开采工作面瓦斯涌出量大,开采难度大。己15-23110采煤工作面作为上保护层开采的工作面,具有高瓦斯、低采高、高应力等特点,通过对该工作面采取针对性安全瓦斯防治措施,杜绝了瓦斯超限事故,实现了安全和产量双赢。     

近距离下层煤工作面合面开采技术研究与实践

根据目前东滩煤矿近距离上层煤开采实际情况,对下层煤工作面布置进行了优化设计,并对十四采区的143下05(东)综采工作面进行了合并开采的尝试.通过合面开采,减少了掘进工程量,节省了巷道支护成本,缩短了工作面接续时间.