特厚煤层综放开采工作面合理采放比数值模拟研究

采放比作为综放开采工作面重要参数,对顶煤的破碎影响程度较大,直接影响到工作面高效回采。鉴于此,以塔山矿二盘区3~#_-5煤层8209工作面地质条件为背景,对煤壁前方支承压力与顶煤破坏情况之间的关系进行分析,结合顶煤破坏机理和现场实际,采用数值模拟方法对不同采放比下顶煤的支承压力分布情况、破坏范围以及工作面煤壁的稳定状态进行分析研究,进而确定塔山矿8209工作面合理的机采高度为3.5 m,采放比为1∶2.22。     

不同采放比综放面支承压力分布规律研究

在放顶煤开采过程中,机采高度的增加将引起工作面超前支承压力的相应变化,从而影响放顶煤的设备选型、采出率及工作面安全生产。通过理论分析了不同采放比工作面支承压力的变化情况,进而建立UDEC数值模型,对不同采放比下综放工作面的超前支承压力变化规律进行分析比较,得出其变化规律。该结论对确定放顶煤合理采放比和设备选型有一定的参考价值。     

松软顶板特厚煤层综放开采可行性研究

针对老公营煤矿松软顶板特厚煤层下综放开采可能面临的漏砂及顶煤冒放性差的现象,分析了煤层强度、煤层赋存深度、顶板条件、采放比、顶煤裂隙发育程度及夹矸等影响因素,同时运用三维数值模拟对回采后煤壁的支承压力及顶煤的拉伸破坏程度进行了研究。分析结果表明:该煤矿松软顶板特厚煤层条件下可以采用综放开采,且顶煤的冒放性较好,有利于实现工作面的安全高产高效。     

大倾角极软煤综放面支承压力分布与煤岩运移规律

通过观测和分析大倾角三软厚煤层综放开采的超前支承压力与煤岩运移规律,掌握综采放顶煤顶板的活动规律,能够有效控制超前支护的参数选择,控制采放比、放煤步距、放煤方式等参数,从而形成工作面周期性变化不明显的采面压力显现。在此基础上总结出不同的矿压控制方法,从而有效控制极软及大倾角综放面的顶板。     

特厚煤层大采高综放工作面煤岩运移规律研究

为了提高特厚煤层大采高综放工作面煤炭回收率,以龙王沟煤矿6号典型特厚煤层综放开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟及相似模拟方法进行顶煤破坏力学机制、运移规律和运移特征研究。结果表明:顶煤的压裂破坏依靠支承压力进行,机采高度以控制煤壁稳定和顶煤破碎度共同确定;工作面上方顶煤运移由水平位移向垂直位移为主转化,力源由超前支承压力作用向顶板断裂沉降主导改变;顶煤在分层弯曲沉降后受拉破坏,产生冒落;顶板岩梁运动导致顶煤超前碎裂垮落,顶煤受压减小或受矸石支撑会产生悬伸不垮、滞后垮落现象,优化开采工艺参数、支护强度或改进放煤机构可以提高大采高综放开采的煤炭回收率。     

综放工作面顶煤运移规律数值模拟

通过FLAC3D数值模拟赵庄矿二号井1304综放工作面不同推进距离下的顶煤移动规律,结果表明煤层开采后工作面前方形成明显的超前支承压力区,随着工作面的推进,超前支承压力峰值不断增大并趋于稳定,工作面推进至煤壁前方10 m左右时顶煤垂直位移量开始大幅提高。     

浅埋深薄基岩综放工作面超前支承压力分布规律的埋深效应

采用数值模拟的方法,研究了煤层埋藏深度对浅埋深、薄基岩、厚松散层特厚煤层综放开采超前支承压力的影响,研究结果表明:随着煤层埋藏深度的增加,综放工作面超前支承压力峰值大小和峰值距煤壁的距离呈对数增加,而支承压力集中系数呈线性减小。煤层埋藏深度的增加有利于顶煤的破碎,进而间接提高了特厚煤层采用综放开采的采出率。     

康家滩煤矿8#煤层顶煤顶板运移规律研究

为了研究康家滩煤矿8#煤层坚硬顶煤的冒放性,对88203工作面坚硬顶煤顶板的破断、运移规律进行了现场观测和分析研究。利用深基点观测方法,在88203综采工作面回风巷内设置矿压观测站,对工作面顶煤顶板的不同层位进行深基点观测;利用LB数字摄像仪观测方法监测了顶煤的破坏发展过程。观测结果表明,顶煤距煤壁前方15m以内开始移动,顶板岩层移动距离煤壁前方都在18.5m以内,顶板滞后于顶煤的运移,且顶煤冒落时位移量较大;采动超前支承压力超前作用距离为10~13m,产生压裂破坏和新裂隙,说明支承压力对顶煤有预裂作用。88203工作面顶煤不能随采随冒,顶板也不能及时垮落,因此,如果采用放顶煤工艺需对顶煤顶板采取人工处理措施。     

大采高综放开采特厚顶煤运移特征实测研究

为掌握大采高综放开采特厚顶煤的运移特征,采用深基点观测方法,在大同塔山8105大采高综放工作面设置观测站,对特厚顶煤不同层位的运移特征进行观测分析。结果表明特厚顶煤上、下位的顶煤运移具有不同步性,主要分为3个阶段:煤壁前方4.27 m为超前支承压力影响阶段,上位顶煤位移增量大于下位顶煤;煤壁前方0~4 m为顶板回转下沉影响阶段,下位顶煤的位移增量大于上位顶煤;煤壁后方一6~0 m为支架反复支撑一顶板回转影响阶段,下位顶煤的位移增量急剧增加。     

大采高综放工作面前方支承应力数值模拟研究

根据斜沟煤矿13号煤层赋存条件,运用FLAC3D数值模拟,主要研究了底层4.5m大采高综放全厚开采14.6m特厚煤层工作面煤壁前方支承压力作用及顶煤和顶板垮落特征等特征,对类似条件工作面的生产具有一定的指导意义.     

论诱导冒落与自然崩落

金属矿山地下开采中能耗的30%~60%与岩体破碎有关,因此,诱导地压自行破岩逐渐成为矿业届研究的热点。诱导冒落法和自然崩落法是目前最具代表性的利用诱导破岩的采矿方法。介绍了两者的发展现状和工艺特点,分析了诱导破岩机理和诱导破岩方法称谓的合理性,揭示了采准工程量大、开采风险高的工艺特点和认知程度低及理论研究不深入是诱导破岩采矿法得不到推广应用的主要原因,并指出诱导条件下矿岩时空演化规律、出矿管理对冒落速度和冒落部位的调控作用、冒落块度的控制技术以及丰富多元化的研究手段是发展诱导冒落法亟需解决的关键问题。对解决诱导冒落法目前存在的问题、完善诱导破岩理论,具有重要指引作用。     

阶段崩落法中的矿体崩落规律

以酒铜镜铁山矿为例，阐明了阶段崩落法中矿体的实际崩落规律，对矿体的崩落机理进行了简要分析。从实践出发，说明了平衡拱学说、整体崩落学说，筒状崩落学说等三种矿体崩落机理中学说的适应范围。     

自然崩落法矿体崩落状态的监测

铜矿峪铜矿在自然崩落法采场中，建立了一整套筒便易行的矿体崩落状态监测系统。应用多种方法对矿体自然崩落过程和地表塌陷过程进行监测，较准确地掌握了矿体的自然崩落规律，利用监测资料可以有效地指导现场生产。     

放顶煤开采块度对顶煤放出率的影响

放顶煤开采煤炭回收率的高低是关系到能否推广这种采煤方法的关键技术。文章从上覆岩层运动的角度出发,阐述了顶煤的变形规律,进而运用散体相似模拟试验研究了不同顶煤和直接顶块度对顶煤放出率的影响。     

放煤顺序对大倾角走向长壁综放开采放出率的影响

为研究大倾角走向长壁综放工作面在不同放煤顺序时的顶煤放出率,通过理论分析研究工作面倾角及放煤顺序对顶煤的运移和放出规律的影响,并且采用PFC2D颗粒流数值模拟软件对新疆兵团农四师71团煤矿大倾角走向长壁综放开采工作面进行模拟,统计出工作面在不同倾角及不同放煤顺序时顶煤的放出率。研究结果表明:采用上行式放煤时,顶煤放出率随工作面倾角增加呈增加趋势,而采用下行式放煤时,顶煤放出率呈减小趋势。随着工作面倾角的增大,上行式放煤的优势变得更加明显。在工作面现场应用中,上行式放煤取得了良好的顶煤回收效果。     

综采放顶煤的顶板与放煤管理技术

介绍了宁夏石炭井矿务局乌兰矿大倾角厚煤层综采放顶煤开采试验及实践经验。     

崩落法开采时复杂顶板的崩落过程分析

在分析崩落法开采中顶板围岩崩落的基本条件后,从岩体工程质量、初始地应环境、空区的形态与充填状态等方面分析了顶板崩落的影响因素.结合程潮铁矿顶板崩落过程的监测结果,分析了顶板岩体的崩落过程,得出了完整的顶板空区发展过程图.研究结果表明,软硬岩体交错分布,软弱不连续面的存在是引起顶板崩落呈间歇性、突发性地发展的原因.与层状顶板崩落过程类似,在组成复杂顶板的岩体中,存在稳定性好的关键结构体,顶板的崩落过程受关键结构体控制.     

急倾斜厚煤层走向长壁综放开采放煤工艺参数优化

针对宝积山煤矿特有的急倾斜厚煤层走向长壁综放开采放煤工艺参数需进行优化的问题,通过PFC2D数值模拟和现场工业试验相结合的方法,分析了不同放煤方式和放煤步距对煤矸流动形态及顶煤损失特征的影响。得出采用"两刀一放"双轮间隔放煤的放煤方式,能加强对顶煤的冒放性,有效控制含矸率,提高顶煤回收率。     

大倾角特厚煤层综放开采顶煤冒放性评价

文章以庞庞塔矿9-301综放工作面为例,应用灰色决策方法中的灰色统计方法及模糊数学理论建立大倾角特厚煤层顶煤可放性评价模型,对顶煤冒放性的影响因素进行综合计算分析,可知9号煤层块段的顶煤可放性属于可放性好的第Ⅰ类,其顶煤一般不采取措施即可顺利放出,但需要在现场生产当中加强工作面支架等机电设备防倒滑管理。