基于数学模型的顶煤运移特征分析

在分析综放工作面顶煤运移影响因素的基础上,建立了顶煤运移规律数学模型,并通过对开滦集团部分煤矿综放工作面的实际参数计算,验证了数学模型的有效性,为今后的放顶煤工艺提供了数据依据。     

特厚煤层综放工作面顶煤运移规律研究

本文通过对9-101综放工作面顶煤运移规律的实测,结合特厚煤层综放工作面顶煤运移以及破坏规律的分析,得出在此条件以及相似条件下特厚煤层综放工作面顶煤运移规律,为综放工作面提高采出率以及液压支架工作阻力的确定提供依据。     

大倾角放顶煤液压支架稳定性动态分析

在研究大倾角顶煤运移规律和支架围岩关系的基础上,建立大倾角放顶煤液压支架动态受力模型,分析顶煤运移和冒放对支架稳定性的影响,并提出大倾角放顶煤支架设计以及回采工艺中应采取的措施。     

矿用全固态面阵激光雷达采空区空间变形便携式监测系统研究

<正>研发起止时间：2019.01～2021.12完成单位：晋能控股煤业集团有限公司、大连大学、山东耀汇三维软件有限公司成果水平：国际先进1项目背景近年来，众多学者虽然对综放工作面顶煤运移规律等进行了相关研究，对推动我国放顶煤开采技术的发展起到了重要作用。但由于受到理论分析、技术、装备开发等因素的影响，偏重于工作面前方顶煤运移规律等方面的研究，未能把顶板冒落形成的采空区对顶煤的影响及工作面顶煤运移规律考虑成一个反映客观环境现实的整体进行综合影响分析。     

悬移支架放顶煤工作面顶煤运移规律的实测分析

顶煤运移规律和可放性是放顶煤工作面生产的重要指标,本文通过实测顶煤的运行规律,为如何提高顶煤回收效果,优化确定合理的放煤工艺、参数、放煤步距、放煤方式等提供技术依据。     

松软厚煤层综放工作面顶煤运移规律研究

为了掌握义安矿松软厚煤层综放工作面顶煤运移规律,运用深基点位移法对22011工作面进行现场实测。结果表明:顶煤始动点随煤层位的不同而变化,顶煤层位越高始动点位置越超前,顶煤运移始动点发生在煤壁前方15~20m位置;顶煤从始动点至煤壁位移量远大于煤壁至顶煤冒落的距离;工作面顶煤运移煤壁前以水平运移为主,工作面煤壁后方以垂直运移为主。研究结果为确定合理的放煤工艺参数,提高顶煤回收率提供参考。     

厚煤层综放工作面顶煤运移规律实测研究

为了掌握晋煤集团赵庄二号井厚煤层综放工作面顶煤运移规律，以首个综采工作面1304工作面为工程背景，运用深基点位移法进行现场实测。结果表明：顶煤始动点随煤层位的不同而变化，顶煤层位越高始动点位置越超前，顶煤运移始动点发生在煤壁前方15~20m位置；顶煤从始动点至煤壁位移量远大于煤壁至顶煤冒落的距离；工作面顶煤运移煤壁前以水平运移为主，工作面煤壁后方以垂直运移为主。研究结果为确定合理的放煤工艺参数，提高顶煤回收率提供参考。     

郭庄煤业3308综放工作面顶煤运移规律及放煤参数研究

为提高3308综放工作面顶煤回采率及回收效率,采用数值模拟和理论分析的方式分别进行顶煤破裂机理和顶煤运移规律的分析,基于顶煤运移规律分析结果,结合工作面的具体地质条件,通过数值模拟对比分析的方式,确定采用两口单轮放煤、一刀一放的放煤工艺,并在放煤工艺实施后进行现场观测分析.结果表明:工作面在该放煤工艺下,顶煤回采率和回...     

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。     

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.     

大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究

采用FALC3D软件模拟研究了塔山煤矿8105工作面在不同采高、不同支护强度下顶煤水平、垂直位移与距煤壁距离间的变化规律。模拟结果表明采高加大顶煤始动点前移、位移量增加,有利于顶煤的破碎;加大支架支护强度对下位顶煤位移量影响较大,有利于下位顶煤的破碎。     

大倾角厚煤层综放工作面放煤工艺及顶煤运动特征试验

为研究大倾角工作面放煤工艺及顶煤运动特征,采用相似材料模拟,依据放煤步距、放煤顺序、放煤方式、煤层倾角的不同构建了15种放煤模型,对比分析了不同放煤条件下对回采率、顶煤与矸石运动规律的影响。结果表明:工作面倾向采用由下向上单轮顺序放煤、回采方向采用一采一放的组合方式放煤,工作面回采率最高;随着煤层倾角增大,回采率逐渐降低。受煤层倾角影响,放煤漏斗呈非对称圆锥形,由上向下放煤漏斗为倒圆锥,由下向上放煤漏斗为正圆锥;而放煤漏斗轮廓受煤层倾角影响不大。由上向下放煤顶煤有滞留现象,而由下向上放煤则无顶煤滞留现象,下端头可尽可能多放煤,上端头要控制放煤。     

平朔矿区综放开采顶煤放出规律试验研究

文章对平朔矿区综放开采的顶煤放出规律进行了研究,针对平朔4#煤、9#煤进行了顶煤放出的相似性模拟试验,得出了不同采放比、使用不同开采方式下顶煤放出含矸率及顶煤放出率的相对关系。通过实验数据分析,得出了平朔矿区综放开采的合理放煤工艺为一采一放。在现场实际放煤过程中,可将煤流中的矸石比例达到1/5作为终止放煤的依据。     

基于随机介质理论的综放开采顶煤放出规律

顶煤的放出特征对综放开采采出率和含矸率有重要影响。基于模型试验,考虑综放支架影响,首先拟合出顶煤沉降曲线极值点偏移公式,依据随机介质理论建立了煤矸分界线和顶煤放出体方程。结果表明:支架尾梁的限定作用和放煤口导致放出条件的突变对煤矸分界线及顶煤放出体形状有重要影响,煤矸分界线在远离支架处表现为较标准的漏斗曲线,靠近支架处渐变为凸型曲线,靠近放煤口处则表现为向尾梁方向勾折;放出体在放出高度较小时呈向尾梁后上方倾斜的不规则状,轴偏角较大,随着放出高度增加,放出体呈前下方被尾梁切割的变异类椭球体状,轴偏角减小并稳定为零,支架尾梁后上方顶煤是综放开采所放顶煤的主要组成部分。     

顶煤的可放性影响因素及其分类

该文对影响厚煤层可放性的煤层强度、埋藏深度、裂隙发育程度、夹石层、顶板条件及煤层厚度等因素进行了分析,介绍了厚煤层的可放性分类。     

特厚煤层综放开采顶煤放出率影响因素分析

采用PFC2D模拟软件对山西兴县金地煤矿特厚煤层低位综放开采散体顶煤在不同采高下的冒落规律进行模拟,并通过理论分析研究特厚煤层低位综放开采顶煤放出率的影响因素。研究结果表明:随着采高的增加,顶煤放出率呈下降趋势;分析了支架掩护梁倾角对其影响,同时通过监测煤矸放出过程中的速度-时间曲线及煤矸成拱次数,得出该矿首采综放工作面选取3m为合适采高,以达到较高的顶煤放出率和开采效率。在实际生产中工作面采高为3m,采放比约为1∶3,采煤机截深0.8m,两刀一放,观测期间工作面取得了较高的顶煤回收率,故该方案可以在该工作面及相似条件下工作面推广采用。     

坚硬顶煤冒放性的裂隙与采煤工艺优化研究

通过理论分析和相似模拟试验,从煤体裂隙对强度的影响规律出发,研究了在综放面煤体裂隙方位与工作面不同匹配条件下,裂隙对顶煤压裂的控制作用,从而提出了通过煤体裂隙匹配技术提高顶煤冒放性、降低顶煤冒块的理论与技术,并通过"两硬"条件的综放开采实践得到了成功的应用和验证.     

Statistic constitutive equation of top-coal damage for fully mechanized coal face with sublevel caving

Under the action of abutment pressure in front of fully mechanized coal face with sublevel caving (CFSC), top-coal over CFSC deformed. In the process of whole deformation of top-coal, it changed from continuum elastic mass to non-continuum plastic mass contained fissures, become a loose body. According to its bearing characteristics and mechanical properties, top-coal mass can be divided into four deformation zones along the winning direction of CFSC, i.e. initial stress zone, elastic zone, plastic zone and loose zone. Top-coal in plastic zone located in the post-peak zone of the stress-strain curve for top-coal. With equivalent strain principle of damage mechanics and mathematical theory of statistic, combining the movement law of top-coal, set up a constitutive equation with damage statistics for top-coal in different position in CFSC. The equation illustrated the mathematical relationship among top-coal bearing capacity, horizontal confining pressure along the winning direction of CFSC and mechanical properties of top-coal material. The conclusions not only provide a basis for numerical computer simulations on damage deformation and failure mechanism for top-coal, but also further promote the application of damage mechanics in CFSC. Supported by the National Natural Science Foundation of China(40638040/D0214, 50534070/E04)     

提高顶煤采出率的探讨

从顶煤的冒放性 ,顶煤的采出率及影响因素等方面进行论证 ,提出提高顶煤采出率的主要途径 :合理选择架型 ,合理选择工作面推进方向 ,优化放顶煤参数 ,并通过对顶煤运动规律 ,顶煤冒放性规律的研究 ,确定合理的放顶煤步距 ,合理的采放高度比和合理的放煤工艺 ,从而提高回采率     

综放工作面粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据综放工作面的具体特点和实测数据,运用气固两相流动理论,建立综采工作面粉尘运动的数学模型.采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘浓度分布进行数值模拟,模拟结果与实测数据相吻合。模拟显示:粉尘产生后,多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散。割煤是综放工作面内的最主要的尘源,移架、放顶次之,综放工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向5~10m的煤壁一侧。