国外倾斜,急倾斜煤层综合机械化的发展趋势

国外倾斜、急倾斜煤层的综合机械化主要是采用综采设备和联动机.支护是液压支架,顶板管理为全部冒落、局部充填和全部充填.从综采设备的类型主要有以下3种,即改进现有的缓倾斜综采设备、联动机、急倾斜煤层综采设备.     

急倾斜煤层的倾斜条带开采方法

急倾斜煤层开采过程中 ,随开采深度的不断加大 ,采空区垮落的顶底板矸石与裂隙水追踪回采面 ,致使作业地点的条件与环境恶化 ,不利于工作面的支护与煤的运输 ,降低了回采与回收效率。株柏煤矿在四采区、八采区开采过程中采用倾斜条带开采 ,使这一问题得到了较好地解决     

急倾斜煤层回采工艺

针对龙湖矿回采实践,探索出了一套回采和超前采后管理的新工艺。该工艺顶板管理简便安全,生产率高,接续合理,效益显著。     

急倾斜煤层自燃防治浅析

对孔集矿急倾斜煤层开采的特点及历年的发火特征进行了总结和分析,并通过对比提出了综合防火建议。     

急倾斜煤层下行通风开采的尝试

利用下行通风开采客观条件限制，正常通风下不能满足安全需要的煤层，既经济又简捷，是急倾斜煤层下行通风开采的成功尝试。     

急倾斜煤层顶板管理

急倾斜煤层因其倾角大的缘故,很难实现正规机械化回采。急倾斜顶板管理分为松软顶板管理和坚硬顶板管理两种。走向短壁后退式仰采,它既适用于小块段的地质复杂的煤层,又能提高产量,这种采煤方法的优点是能有效地解决直接顶在回采时垮落后堵仓的问题,同时加大了生产过程中的安全性。     

急倾斜煤层的顶板管理

通过分析急倾斜煤层的煤层管理特点,结合实际经验,介绍了适应急倾斜煤层开采的支架布置方式和采空区处理方法,对开采三叠系须家河煤组的急倾斜极薄煤层的顶板管理具有一定的借鉴意义。     

急倾斜薄煤层开采柔性掩护支架应用技术

为解决急倾斜煤层长壁开采效率低、劳动强度大及顶板管理复杂等问题,提出了柔性掩护支架采煤法。该采煤方法利用掩护支架把工作空间与采空区隔开,大大简化了复杂的顶板管理工作,工作面煤炭自溜运输,减轻了繁重的攉煤劳动。应用结果表明:柔性掩护支架采煤法在开采急倾斜煤层时,能有效地提高采出率,降低劳动强度。     

急倾斜煤层开采地表下沉预计修正模型

为了研究概率积分法对于急倾斜煤层开采沉陷预计的适宜性问题,采用了相似材料模型模拟的研究方法,通过Matlab非线性最小二乘拟合法,发现拟合求取的部分地表移动参数不符其原来的物理意义。鉴于此,提出了基于概率积分法的地表下沉预计修正模型,分析了该模型的修正效果,求出了其修正参数。研究结果表明：当煤层倾角50～70°时,该模型下沉拟合精度达到2%以下,并得到了其修正参数与煤层倾角之间的表达式;当煤层倾角大于70°时,该模型不适用。     

定向长钻孔施工技术在急倾斜煤层中的应用

针对哈沙图煤矿特殊地质急倾斜煤层矿井瓦斯含量大,本煤层瓦斯抽采钻孔在煤层走向和倾向上波状起伏大,普通钻机施工效果较差的情况,采用定向钻机施工本煤层定向长钻孔以解决区域瓦斯抽采的问题。结果表明：采取上述措施后,施工钻孔深度达702 m,遇地质异常采用的开分支方法最短时间为40 min,抽采瓦斯体积分数达80%以上,保证了施工顺利进行。     

急倾斜煤层可放性的Bayes判别分析法

为了对急倾斜煤层巷道放顶煤可放性进行研究,基于Bayes判别分析理论建立了急倾斜煤层顶煤可放性识别的Bayes判别分析模型。模型选用影响顶煤可放性的9个指标作为判别因子,将顶煤可放性分为4个等级作为Bayes判别分析的4个正态总体,以工程实例数据作为学习样本进行训练,建立相应的判别函数,并利用回代法对判别准则进行评价以验证模型的优良性。利用训练好的模型对典型的放顶煤可放性实例进行预测,结果与实际情况完全符合。研究结果表明,Bayes判别分析模型识别性能良好,预测精度高,误判率低,是顶煤可放性识别的一种有效方法,可以在实际工程中推广应用。     

急倾斜煤层巷道支护结构轴向变形模拟试验

为了在急倾斜煤层无煤柱开采过程中保证穿越煤层巷道的稳定性,需要对穿越的巷道进行合理的支护。根据相似理论原理设计了急倾斜煤层开采时巷道支护结构变形研究的模拟试验系统,并对支护结构的轴向变形进行了试验。试验结果表明急倾斜煤层开采过程中巷道支护结构的变形分为压缩-再次压缩-稳定型、稳定-压缩-回弹-稳定型和稳定型3种类型;支护结构与煤层交界部位是支护设计的关键部位;支护结构应具备柔性和可伸缩性;验证了急倾斜煤层开采过程中支护结构稳定-压缩-回弹-稳定的变形特性。     

急斜煤层综放开采中固-液-气耦合作用模拟试验

为了揭示急斜煤层综放开采围岩运动规律、注水弱化效果和气体迁移规律,保障急斜煤层综放安全开采。采用固-液-气三相介质物理相似模拟装置及声发射(Acoustic Emission,AE)测试系统,分析急斜煤层综放开采过程中煤-水-瓦斯三相介质耦合作用与AE之间的内在规律,揭示了急斜煤层综放开采中,煤-水-瓦斯三相介质运动规律和煤岩失稳3种判别模式,为现场安全开采提供理论依据。     

急倾斜煤层开采防水煤柱稳定性影响因素研究

为实现水体下急倾斜煤层的安全回采,基于龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层的水文工程地质条件,采用离散元UDEC2D数值计算,分析了急倾斜煤层开采防水煤柱稳定性的影响因素。结果表明:随着急倾斜煤层采高的增大和煤体强度的降低,防水煤柱的垮落范围呈增大趋势;覆岩中关键层的存在以及直接顶岩梁的破断旋转均导致防水煤柱的垮落范围增大;当充填体弹性模量达到0.5GPa时,防水煤柱的垮落破坏范围可以降低54.3%,根据数值计算结果确定了急倾斜煤层采空区矸石自溜充填并注浆胶结充填体的顶板控制技术,同时采取了防水煤柱加固措施,有效确保了急倾斜煤层回采期间防水煤柱的稳定。     

急倾斜煤层巷道围岩变形破坏特征及支护技术研究

 摘要：针对急倾斜煤层巷道围岩在开挖支护后所表现的非对称变形破坏现象,采用工程地质调查,数值模拟、理论分析等手段,分析了急倾斜煤层巷道的变形破坏具有非对称性,呈现“顶板下滑,底板臌起”的相互错动变形特征,导致支护结构承受围岩的载荷也具有明显的非对称性。基于上述研究,提出了“锚网索非对称耦合支护技术”,通过非对称布置且相互间工作性能耦合的锚网索支护方式来控制巷道的稳定性,达到对围岩变形破坏有效控制的目的。工程应用的结果表明,采用锚网索非对称耦合支护形式,可以有效控制围岩的剧烈变形,巷道的安全性大幅度提高。     

急倾斜薄煤层仰斜开采覆岩应力分布特征研究

为了确保急倾斜薄煤层的安全回采,基于龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层的赋存条件和水文工程地质条件,采用离散元UDEC数值计算,研究了急倾斜煤层仰斜开采条件下上覆岩层的应力分布特征和破坏规律。结果表明：急倾斜煤层仰斜开采实体煤侧和工作面前方均存在应力增高区,其应力集中程度随工作面推进呈抛物线和线性增大趋势;急倾斜煤层开采采空区上方为应力降低区,将主应力轨迹线连接形成应力卸压拱,卸压拱拱高和拱角均随工作面推进呈增大趋势,其形状随工作面推进由对称拱—非对称拱—平顶拱转变,卸压拱形态反映出覆岩不同岩层间的应力传递关系,与覆岩的离层位置密切相关。