块体理论在坚硬特厚煤层综放开采中的应用探索

坚硬特厚煤层采用综放开采时,顶煤受到节理裂隙面的截割,将形成相互耦合的块体,当顶煤下方形成临空面时,部分顶煤块体将首先出现垮落。针对此情况,结合现场钻孔窥视运用块体理论研究方法,分析顶煤体受到的截割状况。从块体沿着单一节理面的垮落和双节理面的垮落类型出发,分析其运动关系和动力关系,得到块体滑动垮落与节理面内摩擦角,及其与滑动垮落方向的关系式,为坚硬特厚煤层顶煤垮落分析提供新的研究角度。     

大工作阻力放顶煤液压支架结构改进设计

为解决某矿使用的放顶煤液压支架出现支架压死、后立柱爆缸、结构件开裂等问题,通过地质条件分析,探究适应此类地质条件的液压支架改进方法,在此基础上,将现用液压支架架型由ZF15000/26/42改进为ZF21000/25/45D,并对支架整体结构进行针对性优化,以矿压监测数据为边界条件,对整架进行有限元分析。经样机研制及批量工业性试验,结果表明该支架架型布局及局部结构适应此类地质条件的综放开采,丰富了具备此类地质条件的综放开采液压支架应用案例。     

近地表采空区处理及残矿开采技术研究与应用

某铅锌矿采用分段空场嗣后法开采,由于充填系统建设滞后导致近地表开采区域遗留大面积采空区及矿柱。针对采空区及残矿赋存现状,运用中深孔顶板及矿柱联合崩落的方式,崩落近地表采空区顶板隔离层及矿柱。采空区顶板及矿柱崩落后利用井下现有出矿系统集中出矿,出矿结束后对采空区进行充填。该技术方案有效消除采空区垮塌的安全隐患同时回采矿柱残矿,为同类矿山采空区处理及残矿回采提供技术参考。     

综采放顶煤工作面高位巷抽采关键技术研究

为了保证九里山矿1508工作面采空区瓦斯治理效果，通过现场数据测定、实验考察和理论分析，研究了推进度、抽采负压、抽采管网等高位巷抽采关键参数。研究结果表明，工作面煤层越厚、推进度越快，瓦斯涌出量越大；孔抽期间理想抽采负压为25～30 kPa、巷抽期间理想抽采负压为5～10 kPa，高位巷并联支路及管路阻力会影响高位巷的抽采效果。     

采场结构参数与放矿方式的相似物理试验优化研究

基于单漏斗放矿试验,对放出椭球体形态发展趋势进行了分析,确定最终放出椭球体轴偏角、偏心率等核心指标。基于立体放矿模型,对比无贫化与低贫化两种放矿方式下回贫差指标,对放矿方式进行了优选。在物理试验结果基础上,采用相似物理试验法、经验类比法、理论分析法相结合的方法,对大间距椭球体排列形式下的采场结构参数进行优化,确定20m分段高度下的进路间距、崩矿步距、放矿步距、放矿方式等关键参数与工艺。采场结构参数优化的过程与结果,可以为同类工艺矿山参数设计提供技术参考。     

厚煤层放顶煤大角度扇形收尾施工工艺实践

以左云长春兴煤业公司301综放工作面扇形收尾施工工艺为背景,介绍了在工作面受地质构造或者井田边界影响,工作面两顺槽与盘区大巷斜交布置时,为了多回收煤炭资源,提高经济效益,采取大角度扇形收尾的施工工艺,为厚煤层放顶煤大角度扇形收尾提供了借鉴和理论依据。     

大倾角综放开采放煤工艺参数模拟分析

利用离散元软件PFC2D,对平舒矿沿倾向上开采时的大倾角放顶煤的冒落规律进行研究,得出不同参数下放煤过程的煤矸冒落图形。通过对不同采煤高度、放煤步距的采出率和含矸率的对比分析,得出上向放顶煤开采的最合理放煤工艺参数,为后续大倾角放顶煤不同开采方向的工艺参数优化提供了依据。     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

为解决蒋家河煤矿采空区瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯超限和回风平巷风排瓦斯量大等问题,提出了本煤层预抽、专用瓦斯抽放巷抽采和上隅角埋管抽采瓦斯相结合的方法对该矿ZF202综放工作面进行瓦斯治理,进行了现场实测和瓦斯抽采效果分析。结果表明,本煤层预抽后,瓦斯含量由7.92 m^3/t下降为4.21 m^3/t,瓦斯压力由0.72 MPa下降为0.38 MPa;上隅角瓦斯浓度由0.78%下降至0.4%左右。通过对比,专用瓦斯抽放巷的抽采纯量是高位钻孔的2.5倍,抽采效果好于高位钻孔,使工作面和上隅角瓦斯浓度保持较低水平,有效地解决了特厚煤层综放工作面瓦斯超限问题,为安全生产提供了重要保障。     

破碎围岩预控顶分段嗣后充填技术研究与实践

针对破碎围岩稳定性差、深部矿压显现剧烈等难题,结合大尹格庄金矿现有采矿工艺,提出预控顶分段嗣后充填技术。在阐述预控顶分段嗣后充填技术特点、施工工艺、技术关键的基础上,采用正交实验优化充填材料配比,重点采用理论分析和数值模拟相结合的方式优化设计采场结构参数。实践表明,预控顶分段嗣后充填技术在各矿得到广泛应用,效益显著。     

斜沟煤矿3号煤层覆岩结构综放开采顶板涌水量预测研究

覆岩结构综放开采顶板渗水现象仍然为煤矿生产主要制约因素之一。以斜沟煤矿3号煤层为主要研究对象,通过对覆岩结构综放开采裂隙分布规律研究以及覆岩结构综放开采涌水量数值分析,实现对覆岩结构综放开采顶板涌水量的预测,以期对矿井水害防治研究有所帮助。