大倾角松软厚煤层综放开采顶煤运移规律及试验研究

为了提高大倾角松软厚煤层综放开采顶煤采出率,以庞庞塔煤矿9-301工作面为工程背景,综合采用理论分析、现场实测、工业性试验的方法,研究了大倾角松软厚煤层顶煤运移规律和放煤特征。研究表明,9-301工作面顶煤在距离采煤工作面30～50 m范围内开采产生移动,且受倾角影响明显,回风巷顶煤位移量远大于运输巷;统计了不同放煤步距和放煤方式对厚煤层顶煤采出率的影响,结果表明,一刀一放（放煤步距0.8 m）的回采率高于二刀一放（放煤步距1.6 m）,且有利于顶板控制,同时,采用一刀一放、多轮顺序放煤相比一刀一放、单轮顺序放煤顶煤采出率可提高5.5%。研究结果对提高大倾角松软厚煤层综放开采顶煤回采率具有重要指导意义。     

基于记忆放煤时序控制的智能放煤模式研究

针对我国综采放顶煤工作面放煤操作的难题,以回采率高、含矸少为原则控制放煤量,采用记忆放煤时序控制模式,嵌入智能决策机制,实现放煤动作的科学连续。放煤顺序采用分段多窗口多轮放工艺,根据煤层可放难易程度设置放煤窗口开放时间,控制打开放煤窗口的数量,通过人工干预控制,检验放煤效果。系统记忆放煤参数,作为后续工作面大规模放顶煤液压支架分段多窗口多轮放煤控制的样本,当工作面煤层厚度和条件发生变化时,采用神经网络自适应模式可调整放煤参数,实现智能放煤。     

综放在平煤十二矿较薄厚煤层中的应用

介绍了综采放顶煤开采工艺在较薄厚煤层中的应用情况.根据平煤十二矿较薄厚煤层的实际地质条件,对其开采工艺、提高回采率措施、防水防尘措施、瓦斯治理、顶板控制等方面进行了探讨.实践证明:在较薄厚煤层工作面采用单轮顺序放煤效果较好,放煤步距1.0 m即两刀一放回采率较高,灰分低.     

特厚煤层大采高综放自动化开采技术与装备

针对我国西部矿区坚硬特厚煤层综放自动化开采技术难题,研究了大采高综放工作面液压支架与围岩耦合作用关系,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及液压支架合理工作阻力确定方法,研发了液压支架与围岩智能耦合控制系统及自动化放顶煤控制系统,实现了大采高综放工作面自动化开采。基于坚硬特厚煤层大采高综放液压支架与围岩耦合作用关系,建立了坚硬顶煤冒放的"悬臂梁"模型及顶板岩层结构失稳的"组合悬臂梁"模型,揭示了大采高综放工作面合理机采高度确定方法及合理液压支架工作阻力确定方法。通过分析两柱强力液压支架的承载特性,创新设计了大采高综放液压支架三级高效强扰动放煤机构,研发了综放液压支架智能耦合控制系统,实现了对液压支架姿态与受力状态的实时监测。基于大采高综放工作面分段多窗口多轮放煤工艺的时序控制自动化放煤逻辑关系,研发了自动化放煤控制装置,实现了坚硬特厚煤层大采高综放工作面安全、高效、高回采率自动化开采。     

大同矿区特厚中硬煤层综放顶煤运移规律研究

针对塔山煤矿采高4.5 m、放煤高度10.5 m的特厚煤层,采用相似材料放煤试验和PFC3D软件对一刀一放开采时不同放煤方式(单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮间隔放煤、第一轮顺序第二轮间隔)的放煤过程进行了分析,获得特厚煤层大采高放顶煤开采的基本规律及最优的放煤方式,为大采高特厚中硬煤层放顶煤开采实践提供了指导。     

浅埋坚硬顶煤合理放煤工艺分析

为了提高浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤放出率,以千树塔煤矿11301综放工作面为研究背景,采用数值模拟和现场试验方法对坚硬顶煤块体冒落结构、放煤工艺等进行了研究。结果表明:一刀一放顶煤放出率高于两刀一放,多轮放煤顶煤放出率高出单轮放煤。提出以提高顶煤放出率为落脚点,对放煤工艺进行优化,得到合理的放煤工艺为"一刀一放、多轮顺序"。     

大分段小间隔多轮间隔放煤法在坚硬特厚煤层工作面的应用

合理的放顶煤参数是坚硬特厚煤层高效开采的前提,以马道头煤矿8404工作面为研究背景,采用理论分析计算的方法对坚硬特厚煤层放顶煤工艺参数展开研究.研究结果表明:8404工作面采用大分段小间隔放煤法可有效提高回采率,工作面回采率提高至92％.     

深部大倾角特厚煤层放顶煤开采研究与实践

介绍了赵各庄煤矿在深部大倾角特厚煤层条件下应用综合机械化放顶煤开采的成功经验.分析了3237西上工作面采用多轮间隔放煤和双轮顺序放煤的优缺点,根据所采用的采煤机和日后进行技术改造的可能型,推荐采用两刀一放的放煤步距.认为3237西上工作面采用两采一放、多轮间隔的放煤方式是最合适的.     

提高东峰矿井放顶煤回采率的技术研究

放顶煤工作面回采率较低一直是放顶煤开采技术的难题,本文以东峰煤矿一采区3105放顶煤工作面为工程背景,针对该矿回采工作面回采率低、原煤含矸量较大的问题,结合实际,分析了影响工作面放顶煤回采率和煤质的主要因素。提出了加长工作面长度,减少初采和末采的放煤距离,同时采用3种放煤步距对3105工作面进行试验,分析了不同放煤步距下的工作面回采率和含矸量,得出最佳的放煤步距。采用几种方法相结合的技术措施,工作面回采率可提高至85.7%,可为该矿以及周边矿井实际生产提供参考。     

特厚煤层综放工作面智能控制关键技术研究

煤矿智能化开采是实现我国煤炭工业高质量发展的核心支撑技术之一,特别是占我国煤炭产能比例最大的中厚及特厚煤层实现智能化开采意义重大。针对综放智能化成套设备系统可靠性、跟机自动移架及智能放煤可控性与放顶煤煤岩识别准确性三大特厚煤层综放工作面智能控制技术发展制约因素,提出了供液系统的多级过滤智能控制技术、综放工作面液压支架记忆放煤技术与放顶煤煤岩识别技术三大关键技术。在同忻煤矿8202工作面进行了现场工业性试验,该工作面通过集成综放自动化控制系统,实现了采煤机22种编辑状态下的智能程序割煤、支架智能跟机、智能放煤、视频智能监控和智能集成供液等系统的融合,实现了巷道和地面调度中心的远程集控智能化控制和人工干预,突破工作面年产量1 000万t以上,工作面回采率达到87%以上,吨煤耗电量小于9.1 k Wh,产值达到46.5亿元,利润达到5.0亿元,实现了特厚煤层综放工作面智能控制关键技术的突破性进展。并针对8202工作面在工业试验中就存在的问题提出了解决办法。该研究成果对提升高端重大装备适用性研究与实施效果形成示范经验,对我国煤炭行业快速发展具有重要的现实意义。     

特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率合矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备、适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

我国放顶煤开采的理论研究与实践

我国厚煤层地下开采产量占40%左右。近年来,特厚煤层综合机械化放顶煤开采在理论研究和实践方面都取得了一些重要的进展。本文对放顶煤开采时顶煤运动和矿压显现规律、放煤参数和放煤方式选择的依据、提高回收率的途径、放顶煤液压支架的现状及其评价、放顶煤开采的安全技术等主要问题作了广泛的介绍,以期读者对我国放顶煤开采的概貌有一个总的认识。     

东峡煤矿大倾角煤层综放工作面顶煤放出特征研究

针对华能华亭煤业集团有限责任公司东峡煤矿37220-2大倾角综放工作面,进行顶煤放出实验研究,分析了不同放煤顺序、放煤步距对放煤过程中冒落区煤矸的移动、放出率以及含矸率的影响。结果表明,考虑到东峡煤矿特厚煤层回采过程中的支架稳定性控制难题,现场宜采用两采一放,自上而下的放煤顺序,合理的放煤步距为1.2 m。     

中国综采放顶煤开采现状及展望

近年来,中国特厚煤层综采放顶煤开采在理论研究和实践方面取得了显著进展。中国特厚煤层储量比重占42％左右,由于放顶煤开采具有独特的优势,已经日益引起人们的关注。本文进一步探索顶煤移动和破碎的规律、矿山压力显现、放煤步距与回采率含矸率关系、合理的采放高度比、不断完善放煤工艺和设备,这一方法适用条件和范围以及综采放顶煤开采的主要问题及其对策等,力求综采放顶煤开采在技术上、经济上、安全上进一步完善提高,实现中国高产高效现代化工作面和矿井。     

基于BBR的特厚煤层综放开采放煤方式优化研究

合理的放煤方式是特厚煤层综放开采顶煤充分放出的关键。基于BBR研究体系,对特厚煤层综放开采的放煤方式进行了优化研究,提出了分段大间隔放煤方式;给出了特厚顶煤条件下合理放煤间隔的确定公式,并讨论了其关于破碎顶煤厚度、破碎直接顶厚度和松动体偏心率的敏感性;最后采用PFC数值模拟的方法比较了不同放煤方式的放煤效果。结果表明,与顺序放煤和普通间隔放煤方式相比,分段大间隔放煤方式扩大了可放出区域,减少了架间残煤,使顶煤采出率分别提高了18.2%和9.1%。     

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。     

顶煤动态分析及放煤参数的确定

对综采放顶煤开采的顶煤移动、顶煤破碎、顶煤放出等动态过程进行了分析；研究探讨了放煤步距、放煤顺序、顶煤厚度等主要放煤参数及其对顶煤回采率的影响。     

小采放比综放开采工艺的试验研究

基于对回采率和含矸率的各种影响因素的分析,通过数值模拟和现场试验,对于较薄厚煤层小采放比综放开采,采用小插板低位支架,一刀一放及单轮顺序放煤工艺是提高回采率,降低含矸率的有效途径,此开采工艺可为同类情况借鉴。     

倾斜厚煤层放煤规律及参数研究

根据倾斜厚煤层放顶开采的特点，应用相似材料模拟、现场观测与数学分析方法邮适合放顶煤开采的两阶段依次放煤 倾凭着最煤层一次全量放煤时的下行放煤顺序，建立了示解放煤参数的数学模型，结果表明，煤层倾地放出体的影响随其高度的增加而减小，对放煤参数的影响较小，最终放煤残留角是影响放煤参数的主要因素