金山煤矿综放开采技术应用可行性分析

金山煤业有限公司12号煤层服务年限不足1年,为保证生产的正常接续,着手准备开采13号煤层;本文对影响放顶煤开采的水害、瓦斯、煤层赋存条件、顶板性质以及自燃性等影响因素进行了综合分析,运用采场顶煤冒放性评价方法对工作面顶煤冒放性进行计算,其13101综放工作面顶煤冒放性评价结果为"好";对13号煤层进行了放顶煤开采可行性初步论证,认定13号煤层可以采用放顶煤开采技术。     

大阳煤矿3~#煤层综放开采可行性研究

分析了大阳煤矿的开采现状和问题,就该矿3＃煤层综放开采的可行性进行了煤层厚度、煤层硬度等6个方面的分析,认为该煤层进行综放开采是可行的,在工作面设备选型方面实现了小型化和轻型化,指出了改善顶煤冒放性、提高顶煤回采率和瓦斯防治是该矿进行综放开采的技术关键,并提出了相应的技术措施。     

综放开采顶煤冒放性识别的未确知测度模型及工程应用

针对综放开采中顶煤冒放性等级评价中许多不确定性影响因素,借鉴未确知测度理论,将顶煤冒放性与其影响因素之间的关系作为未确知系统,提出综放开采中顶煤冒放性识别的未确知测度模型。分析了影响综放开采中顶煤冒放性诱因,选取煤层埋深H、煤体单轴抗压强度σc、煤层节理裂隙的发育程度η、煤层厚度M、煤层中夹矸层厚度mj和直接顶充填系数k等6个实测指标作为顶煤冒放性识别的主要影响因子,以16个放顶煤工作面为例,构造了适于顶煤冒放性评价指标的测度函数,同时引入信息熵理论确定各指标的权重,采用置信度识别准则对其冒放性等级进行识别。为进一步考察该模型的有效性与实用性,运用已建立的未确知测度评估模型应用到4组综采工作面顶煤冒放性评估中。研究表明,该评价模型结果符合工程实际情况,与模糊聚类和BP 神经网络方法一致,能解决综放开采中顶煤冒放性等级评价中诸多因素不确定性问题,可考虑在实际工程中进行推广。     

麻地沟矿开采煤层采煤方法的探讨

通过对麻地沟矿开采煤层采煤方法的探讨,从综放开采顶煤冒放性评价研究现状、13号煤层顶煤冒放性分类、13号煤层综放可行性类比综合分析等三个方面进行了综采放顶煤冒放性评价,得出结论:本矿井13号煤采用综采分层放顶煤开采工艺方法。     

深埋薄基岩下区段煤柱工作面综放开采可行性研究

赵固二矿在对二1煤层回采过程中,使用分层开采并留设较宽的区段煤柱。矿井拟对区段煤柱进行回采,以赵固二矿二盘区里侧煤柱工作面为工程背景,通过岩石物理力学测试、煤体裂隙观测及顶煤冒放性评价对工作面综放开采适应性进行综合分析,得出煤柱受临近工作面回采影响,裂隙发育,顶煤强度低,顶煤冒放性评价为好;针对深埋薄基岩等条件下煤柱综放开采进行了安全论证,得到了二盘区里侧煤柱工作面可实施综采放顶煤工艺的结论,并进行现场工业性试验,目前已实现安全回采。该研究可为实现区段煤柱综放开采提供成熟方案。     

特厚煤层分层综放开采技术可行性研究

研究特厚煤层分层综放开采技术可行性,解决特厚煤层的开采技术难题。依据特厚煤层结构以及冒放性分析结果可知,特厚煤层分层综放开采受煤层强度、顶煤节理裂隙以及顶煤直接顶条件的影响。依据特厚煤层综放开采时的顶煤冒放性,将顶煤冒放性划分为4类。通过顶煤冒放性划分结果可知,特厚煤层分层综放开采技术具有降低顶板强度、降低顶煤厚度、提升资源采出率、提升顶煤冒放性等优点。特厚煤层的最佳开采技术为上分层综采下分层综放技术,为了保障特厚煤层分层综放开采的安全性,分析分层综放开采技术的下分层综放开采工作面安全管控技术。将分层综放开采技术应用于某煤矿特厚煤层开采中,验证特厚煤层分层综放开采技术的可行性。     

大倾角松软特厚煤层综放开采可行性研究

为论证霍州汾源煤业5~#大倾角松软特厚煤层综放开采可行性,在煤层强度、赋存深度、顶板情况、煤层结构和节理裂隙等5个主要方面进行了顶煤冒放性评价。并采用FLAC~(3D)数值模拟软件对5~#煤层顶煤冒放性进行模拟研究,得到综放开采顶板的破坏状态、岩层矿压显现规律。研究表明,5~#煤层采用综放开采,顶板应力平衡状态破坏,初采期间顶煤冒落较好,顶板破坏能达到40 m以上,随工作面推进,顶煤可随采随冒,冒放性较好,该煤层可采用综放开采的采煤方法。     

含厚夹矸煤层综放开采顶煤冒放性评价

为了正确评价含厚夹矸煤层综放开采顶煤冒放性,运用实验室实验、理论分析和现场实测等研究方法,分析了含厚夹矸顶煤破碎机理,夹矸赋存条件对顶煤冒放性的影响,提出了增强顶煤冒放性措施,并对顶煤冒放性进行了现场实测。研究表明:袁店一井煤矿822综放工作面夹矸和顶煤具有很好的冒放性;含厚夹矸顶煤冒放性不仅与夹矸层的层位、厚度及岩性有关,而且还与夹矸层裂隙发育程度有关。研究成果可为其他类似地质条件的放顶煤开采研究提供借鉴。     

深井特厚煤层综放开采适应性研究

巨野龙固煤矿1401工作面为深井大采高综放工作面,开采深度为800 m左右。为分析大采高条件下综放开采煤壁裂隙发育及煤矸放落的流动场特征,通过理论分析对3煤层综放工作面顶煤冒放性进行分析,理论证实龙固煤矿3煤层适宜采用综放工艺。应用FLAC3D数值模拟软件研究深井复杂条件下采场应力随工作面推进分布特征、顶煤塑性破坏规律的影响,为深井厚煤层确定放煤工艺参数、实现工作面安全高效生产提供理论依据。     

综放开采顶煤冒放性确定

在分析综放开采顶煤冒放性影响因素的基础上,确定了煤层强度、节理裂隙发育度等7项指标作为顶煤冒放性的分类指标,提出了综放开采顶煤冒放性的分类和确定方法。     

New development of sets equipment technologies for coal mine long-wall face in China

Background of the development and achievement on sets equipment technologies for coal mine longwall face in China was reviewed initially. On the theoretical side, a coupling model of hydraulic support and surrounding rock, support parameters optimization and three-dimensional (3D) dynamic design method were presented. On the practical side, this paper outlined some of practical issues and discussed some relative methods and technologies. In thin seam coal longwall mining, how to lower equipment height is the first problem that should be solved. Roof pressure regularity, control of roof-fall and collapse, and hydraulic support stability were investigated preferentially in 5∼7 m coal seam longwall mining. The application of equipment for longwall mining with 5∼7 m cutting height in China was concluded. The characteristics of full-mechanized top coal caving for extra thick seam coal were presented. The automation of top-caving hydraulic support and relevant equipment have achieved important breakthrough. At the end of this paper, further development of China’s coal industry and longwall mining technologies and equipment were prospected in brief. This paper gives readers a comprehensive understanding of China’s coal mine longwall face equipment technologies. It will give help to other countries on its coal mining development.     

水峪煤矿9~#煤层开采对10~#-11~#合并层大采高工作面矿压影响研究

通过数值模拟方法研究分析表明,由于9#煤的开采,10# 11#合并层开采顶板矿压显现明显减弱,从而使10# 11#合并层煤壁和顶煤顶板管理条件得到较大的改善,工作面支架能够得到较好的维护。研究结果为水峪煤矿10#-11#合并层开采方法选择提供了必要的理论依据。     

长壁采煤工作面瓦斯涌出量影响因素实测研究

为提高长壁采煤工作面瓦斯涌出量预测的准确性,通过对工作面长度、煤层及采空区瓦斯分布以及上下邻近层瓦斯含量等方面分析,得出了不同长度工作面瓦斯涌出量的预测公式。以恒泰煤矿300 m长的长壁开采工作面为例,根据该工作面的实际参数,预测出了不同推进速度下工作面的瓦斯涌出量情况,这为该矿合理选择通风系统及瓦斯综合治理提供了依据。     

Practice and adaptable conditions classification of aquifer-protective mining in longwall coalface for shallow seam with thin bedrock

A set of adaptable conditions classification of aquifer-protective mining in the longwall coalface for shallow coal seams with thin bedrock was put forward to deal with the conflict between water protection and high efficiency for the mining field in west China. This classification was suitable for shallow coal seams with different thickness and was beneficial to the local environmental protection. Using the 3-Universal Distinct Element Code (3DEC) numerical software, the height of the fractured zones for shallow coal seams with thin bedrock was calculated and analyzed, and its predicting formula was achieved. Meanwhile, according to the lithology and the weathering degree of the shallow coal seam, the thickness of the protective layer was determined as 10 m and the overlying water body of loose water-bearing sand for shallow coal seams with thin bedrock was divided into three types, namely, weak, medium and strong. Based on these, the necessary bedrock thickness of the longwall coalface for shallow coal seams with thin bedrock was confined according to the different mining height and water yield nature of the overlying loose water-bearing sand. Combined with the present mining status, a set of new methods of adaptable conditions classification of aquifer-protective mining technology in the longwall coalface for shallow coal seams with thin bedrock was put forward.     

超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究

在确定超长综放面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性、高效的综合防灭火技术体系,建立了超长综放面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综放面煤层自燃火灾进行治理,为超长综放面的安全生产提供了重要的技术保障。     

急倾斜煤层伪俯斜走向长壁工作面煤壁破坏机理

急倾斜煤层走向长壁工作面煤壁和底板容易发生破坏,严重影响工作面的正常推进。通过理论建模、底摩擦实验、数值计算等方法,研究了煤层顶板破断与冒落矸石滑动特征,揭示了不同煤层赋存和开采条件下煤壁破坏机理,并提出了防治煤壁破坏与底板滑移的具体措施。研究发现:急倾斜煤层走向长壁工作面顶板冒落的矸石会对采空区形成不同程度的充填,自下而上依次为“密实充填段”、“不均匀充填段”、“非充填段”3段,而工作面中上部区域由于充填不充分,动压现象明显,容易造成严重的煤壁片帮和底板滑移现象,支架的工况随之也会变差,成为整个工作面围岩稳定性最脆弱的区域,严重影响到工作面的安全高效生产,是采场围岩控制的重点区域;工作面底板稳定性显著影响煤壁的稳定性,实际生产中发现,在煤层赋存和开采条件不同时,煤壁破坏一般会呈现出“塑性-流动”、“挤出-滑移”、“剪切-滑移”3种破坏模式;工作面采用伪俯斜布置不仅可以显著提高煤壁和底板的稳定性,也可以有效阻止液压支架倾倒和下滑,还可以避免工作面飞矸发生,配合整体推刮板输送机和“柔性加固煤壁”等技术可以实现急倾斜煤层走向长壁工作面安全高效开采,有效解决急倾斜煤层机械化开采所面临的一系列岩层控制难题。     

“三软”较薄厚煤层综放工作面矿压显现分析

通过对淮南矿区某矿较薄厚煤层综采放顶煤工作面矿压观测分析,得出"三软"较薄厚煤层综采放顶煤开采工作面的矿压显现特征,综合评价其支架的适应性与工作状态,为工作面支架选型提供依据,对同类条件下综放俯斜工作面开采具有指导意义。     

急倾斜极软厚煤层走向长壁综放开采技术研究

以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击载荷确定支架的工作阻力。同时急倾斜支架要有足够的抗侧向挤压能力,结合工作面采放工艺确定侧护板的抗挤压能力。急倾斜厚煤层综放开采的顶煤放出体与煤岩分界面具有明显的不对称性。结合顶煤放出规律、支架稳定性等综合确定采放工艺,提出“下行动态分段、段内上行放煤”的采放工艺,适用于急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,可最大限度地减少采放过程中对支架的不利影响,并可获得较高的顶煤采出率。工作面安装前需对软弱底板进行加固。     

极近采空区下炮采工作面“弓形”推进回采工艺研究

针对极近采空区下炮采工作面破碎顶板难控制问题 ,新泰市四槐树煤矿在普通长避开采布置的基础上 ,采用“弓形”推进回采工艺 ,成功地对采用普通长壁回采工艺难以开采的极近采空区下的 16层煤进行了回采 ,取得了较好的技术、经济和社会效益 ,为类似破碎顶板炮采工作面的开采提供了一条新途径。