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。     

大倾角厚煤层走向长壁综放面顶煤破碎及移动规律

为了保持大倾角走向长壁综放面支护系统的稳定性和提高顶煤回收率,运用UDEC2D程序和现场观测法,对顶煤破碎及运移进行了研究.结果表明,工作面中上部煤岩破坏范围大,破碎严重,始动点远;煤壁前方的顶煤运动是沿走向的水平位移和垂直位移矢量合成的复合运动,支架上部是沿走向水平、倾向水平、垂直三个矢量合成的复合位移.在生产中要加强工作面中上部液压支架防倒、防滑措施;在工作面下端要加强放煤,提高顶煤回收率.     

大倾角松软厚煤层综放面顶煤运移规律实测研究

为了研究大倾角松软厚煤层综放条件下顶煤破坏运移规律,应用深基点位移计进行了现场实测,由观测结果分析得出：顶煤始动点随顶煤层位的不同而不同,顶煤层位越高始动点位置越超前,顶煤始动点超前工作面距离最远为34.23 m;顶煤从始动点至煤壁上方位移量平均为65 mm,占总位移量的32.34%,从煤壁至支架后方冒落前位移量平均为136 mm,占总位移量的67.66%,总位移量平均为201 mm;工作面煤壁前以水平运移为主,工作面煤壁后方以垂直运移为主,顶煤垮落角约为105°;研究结果为分析判断顶煤的冒放性、合理确定放煤工艺参数,提高顶煤回收率提供了依据.     

综放面矿压显现及顶煤运移规律

采用ZYDC-Ⅲ型综采支架工作阻力连续记录仪和KGE30型深孔位移计对湖西煤矿首采综放面支架载荷和顶煤运移进行了实测.实测结果表明:工作面初次来压步距为41.9 m左右,周期来压步距约为15.8 m,工作面来压呈现中间压力大、两端压力小的特征,支架的平均工作阻力为额定工作阻力的66.9%,支架工作阻力发挥较好.顶煤始动点在煤壁前方平均45 m左右,层位越高始动点与煤壁相距越远.顶煤的运移速率随者工作面的推进逐渐加快,在基点距工作面8 m范围内表现明显.上位顶煤位移量大于下位顶煤,且与工作面距离越近,上下层位位移量之差越大,在加速移动区这一差别明显增加.观测期间顶煤位移量最大为65 mm,最小为18 mm,总位移量为38 mm,顶煤冒放性较好.观测结果可为其他工作面和类似条件综放开采提供参考.     

特厚煤层综放面顶煤、顶板位移实测与分析

为了掌握特厚复杂煤层综放面顶煤顶板位移规律,在工作面测站钻孔孔口安装GUW300型顶煤位移跟踪仪,得出顶煤顶板位移数据,实测结果表明:顶煤始动点超前于顶板始动点,不同位置顶煤位移形式不同,顶煤的垮落角平均67.2°,顶煤上部分顶板能够及时随顶煤的放出而冒落,但在直接顶范围内仍然存在"悬臂梁"结构。     

特厚煤层综放工作面合理采高的确定

针对某煤矿大倾角特厚煤层大采高综放工作面为对象,对特厚煤层综采放顶煤开采条件下,通过数值计算方法,分析了不同割煤高度对工作面煤壁、顶煤的屈服破坏、位移特征、煤壁前方煤体垂直应力分布情况。综合对比了不同采高下的影响效果及顶煤位移情况,从而合理确定采高,达到矿井安全、高产、高效的目的。     

特厚煤层综放采场直接顶关键层及支架适应性

为了探索大同矿区石炭系特厚煤层综放开采工作面支架-围岩相互作用关系,采用现场实测与理论分析的方法,在分析塔山矿石炭系特厚煤层综放工作面顶煤、顶板运移规律及矿压显现特征的基础上,将塔山矿石炭系特厚煤层综放开采采场直接顶结构分为2类,指出"直接顶关键层"的存在将进一步增大顶板管理的难度.对8102和8103综放面所用ZF10000/25/38及ZF13000/25/38支架的适应性进行了分析,结果表明,ZF13000较ZF10000支架能够适应的最大煤层采放厚度由17 m提高至20 m,也能防止端面顶煤冒落,ZF13000支架具有更强的适应性.     

特厚煤层卸压综放开采技术原理的实验研究

我国西部地区发现存有大量20 m以上特厚煤层,大部分无法实现露天开采,国内外均没有成熟的理论与技术可以借鉴,为了实现20 m以上特厚煤层的安全高效开采,创造性地提出了特厚煤层卸压综放开采技术。采用60∶1的大比例相似模拟试验方法,研究20 m以上特厚煤层卸压综放开采顶煤垮落破碎的块体分布特征、顶煤位移场分布特征、支架阻力及其对顶煤垮落破碎的影响等。结果表明:当卸压工作面推进75 cm时,500 cm~3以内的顶煤块体较密集,块体比例约为94%,块体数量约为860个;当卸压工作面推进135 cm时,体积为500 cm~3以内的顶煤块体所占累计比例约为96%,块体数量约为1 700个,与卸压工作面推进75 cm时相比,块体比例增加了2%,块体数量增加了840个;当综放工作面推进17 cm时,累计体积达到500 cm~3时几乎包含全部顶煤块体,块体比例约为99.9%,块体数量约为4 810个,与卸压工作面推进135 cm时相比,块体比例增加了3.9%,块体数量增加了3 110个,二次破碎效果显著,能保证顶煤的顺利放出。卸压开采阶段上位顶煤位移中位顶煤位移下位顶煤位移。二次综放阶段下位顶煤位移最大,垮落破碎程度最好。由于支架的支撑作用,下位顶煤中产生多条明显的竖直裂隙,受支架影响的顶煤厚度约为10 cm,支架的反复支撑作用明显促进了顶煤的破碎效果。     

仰斜综放开采散体顶煤放出机理研究

为了研究仰斜综放开采条件下散体顶煤的放出机理,以某矿8101仰斜综放工作面为工程背景,采用PFC2D软件建立离散元数值模型,从速度场分布、放出体形态和煤岩分界面特征等方面进行了分析。研究表明:与水平综放相比,仰斜综放开采顶煤速度场分布具有扰动区向支架前方顶煤延伸的特征,顶煤放出体有明显向支架前方发育的趋势,煤岩后分界线呈现出"折线状",煤岩前分界线有向采空区凸出的特征。     

综放开采顶煤破碎放煤工艺参数优化研究

提高顶煤回收率是综放开采技术的关键,而顶煤的破碎程度及破碎后的充分放出对顶煤回收率有着重要影响。因此,研究厚煤层综放开采顶煤在不同工艺参数下的破坏机理、破碎程度及放出规律,对于实现综放开采工作面的高产高效具有重要意义。以王家岭煤矿2#煤层12309综放开采工作面为研究背景,通过理论计算与相似模拟实验相结合的方法,得出合理的放煤步距为0.865m,并在合理机采高度和放煤步距的基础上研究了不同放煤方式,得出一采一放为最合理的放煤工艺;最后,基于研究得出的放煤工艺参数对王家岭煤矿2#煤层12309综放开采工作面放煤进行数值模拟,其顶煤回收率和含矸率分别为90.6%、7.2%,考虑到现场放煤控制难易程度及工作面生产效率,确定出合理的放煤方式为单轮间隔放煤。     

综放开采顶煤变形及破断规律的分析研究

综放开采时,实现顶煤的破碎和顺利放出是放顶煤工作的核心问题,而顶煤的有效破碎又是顶煤放出的前提,同时又是支架选型的依据,并且也是衡量放顶煤效果的主要依据,因此有必要对顶煤的变形破坏机理进行系统分析研究。通过阅读大量有关资料,结合义马耿村煤矿的现场实测,并参考其他放顶煤工作面的观测成果,探讨了综放开采顶煤变形及破断规律。     

我国综放开采技术及其深层次发展问题的探讨

系统总结了综放开采技术在我国20余年来取得的主要成就，以及在相关问题上的结论和认识，提出了综放开采下一步应继续加强的理论和技术研究问题，最后提出了结合放顶煤开采特点，应该在煤与瓦斯共采、离层注浆和冲击矿压等方面进行深层次研究。     

新峪煤矿综放工作面顶煤回收率的模型试验研究

为提高综放工作面顶煤回收率,以新峪煤矿为工程背景,进行了综采工作面顶煤回收率的相似模型试验研究。试验研究结果表明,新峪煤矿工作面顶煤采放比应控制在1∶2左右,放煤高度应控制在5m左右;综放工艺方式采用一采一放或两采一放时,综合效果最好。通过现场应用该采放比及工艺方式发现,顶煤回收率有了较大提高,而顶煤混矸率也略有下降。研究成果对新峪煤矿综放工作面提高顶煤回收率具有重要的指导作用。     

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。     

大采高综放开采及其应用可行性分析

根据当前综放开采技术发展水平,通过分析影响综放工作面产量进一步提高的主要原因,提出了大采高综放开采的概念并指出该方法是综放工作面实现年产1000万t的重要途径。按大采高综放工作面实现年产1000万t的要求,主要从设备配套的角度分析了大采高综放开采应用的可行性。     

缓倾斜厚煤层综放开采顶煤采出率数值模拟

建立了缓倾斜厚煤层综采长壁放顶煤二维颗粒流模型(PFC2d,Particle Flow Code-2d),根据实际生产情况,设计了16个正交实验.通过对试验数据进行回归分析,得出了顶煤厚度、顶煤垮落角、放煤步距、支架尾梁摆角与顶煤采出率的关系;运用方差分析法,将4个因素对顶煤采出率影响的显著性进行了研究,得出了顶煤垮落角对顶煤采出率影响特别显著,顶煤厚度、支架尾梁摆角对顶煤回收率影响比较显著,放煤步距对顶煤采出率的影响显著性较小的结论.     

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。     

大倾角综放工作面巷道布置及支护技术实践

为了解决大倾角厚煤层综放开采的巷道布置及支护等关键技术问题,基于回采巷道布置及支护在大倾角厚煤层综放开采中的重要性,研究了大倾角综放开采工作面主要巷道的合理布置及支护方式,得出了工作面巷道布置方式及的锚网支护参数,并进行了现场施工实践.结果表明:回风巷沿煤层底板布置,运输巷沿煤层顶板布置,开切眼采用倾斜一圆弧一水平布置,这种布置方式较好地解决了大倾角厚煤层综放开采的巷道布置关键性技术问题.     

提高综放工作面端头煤层放出率的试验

为了提高综放工作面端头顶煤的放出率,进行了软厚直接顶(顶煤)条件下综放工作面端头区放煤的现场试验。实测研究了综放面端头区放煤条件下的矿压显现特征,优化了端头区放煤参数,并对放煤效果进行了实测分析。试验结果表明,软厚直接顶及顶煤具有较好的随动性和充填程度,利于端头放煤的安全高效实施。综放面端头区顶板压力很小,是工作面中部的6.54%。由于端头放煤后端头区顶板活动加剧,顶板压力增大了26.64%。综放面端头区放煤的顶板控制关键是"护"和"稳",改善端头支护系统的稳定性是端头区安全放煤的保障。根据综放面端头顶板的稳定性程度,合理确定了端头区的可放煤区域和双轮或三轮顺序不等量控制放煤工艺。