大采高综放工作面应力分布相似模拟研究

根据当前综放开采技术发展水平,通过相似模拟分析大采高综放工作面支承压力分布特征,得出大采高综放工作面支承压力变化规律,可进一步推动这种采煤方法的应用,对煤矿生产实践具有一定的指导作用.     

特厚煤层大采高综放设备的研发

介绍世界首套特厚煤层(<20 m)、大采高(3.5～5 m)综放设备的研制过程、遇到的技术问题和解决方法。     

深部大采高综放工作面支承压力分布规律

结合龙固矿2301大采高综放工作面地质及生产技术条件,通过理论分析、FLAC3D数值模拟及现场实测综合研究了工作面支承压力的分布规律。研究得出了工作面走向及倾向支承压力峰值的分布范围及峰值大小及应力集中系数,并揭示了支承压力随工作面的推进的分布规律,实测结果与数值模拟及理论分析结果相比误差较小。     

大采高综放液压支架的设计研究

14～20m特厚煤层一次采全高的技术核心是大采高综放液压支架及其与采煤机、刮板输送机之间在生产能力、设备性能、设备结构、空间尺寸等方面互相匹配。着重介绍了大采高放顶煤液压支架工作阻力、片帮控制、横纵向稳定性、新型四连杆中通式大空间放顶煤支架稳定机构和伸缩梁V型槽导向结构以及抗冲击立柱设计的技术关键。     

特厚煤层大采高综放开采工作面的安全保障技术

通过对特厚煤层大采高综放面瓦斯分布、涌出规律及"三带"的研究,提出大采高综放面瓦斯等灾害治理新技术,为大采高综放面开采提供安全保障,改善作业环境,为实现大采高综放面安全、高产、高效提供技术支撑。     

特厚煤层大采高综放合理放煤步距研究

通过PFC2D数值模拟软件,模拟分析顶煤流动状态及损失情况,并根据顶煤回收率和含矸率的相对应关系,确定合理的放煤步距,研究发现,在顶煤厚度为14,16,18 m情况下,采高为4.5 m,合理放煤步距分别为1.6,1.6,3.2 m,顶煤回收率分别达到85.2%、83.6%、83.4%,含矸率也在允许范围内,随着顶煤厚度的增加,放煤步距应合理增大,以提高顶煤回收率。     

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。     

特厚煤层大采高综放工作面覆岩上层活动规律的相似模拟研究

新疆哈密煤业集团硫磺沟矿4号煤层厚度为14～20m,为掌握该特厚煤层综放工作面上覆岩层活动规律以及支承压力分布特点,采用物理相似模拟方法进行了研究,研究结果表明,特厚大采高综放工作面的上位岩层可以形成稳定拱结构,而在稳定拱大结构之下,断裂岩梁形成多跨梁的结构.大采高综放采场上覆岩层的这种结构的变形和失稳将决定采场的支承...     

大采高综放工作面后部刮板输送机研发与工业性试验

根据同煤集团大唐塔山煤矿特厚煤层的赋存特点,同煤集团研制出的SGZ1200/2000型后部刮板输送机在井下工业性试验期间运行平稳可靠,在结构、强度、可靠性和维护性等方面都达到了配套和设计要求,满足了特厚煤层大采高综放工作面开采的需求.     

大采高综放工作面仰斜开采端面煤岩稳定性数值模拟研究及控制技术

以官地矿含夹矸厚煤层仰斜大采高综放工作面的地质及生产技术条件为工程背景,通过UDEC数值模拟计算,分析了仰采角度对含夹矸厚煤层仰斜大采高综放工作面端面围岩稳定性的影响规律.研究表明,随着工作面仰采角增大,工作面端面围岩塑性区和位移矢量增大,工作面端面围岩稳定性变差.基于上述研究结果,官地矿28418综放面在仰采过程中采...     

大采高综放工作面长度的空间效应初探

为了合理选择大采高综放工作面合理长度,采用数值模拟方法对大采高综放工作面不同长度情况下覆岩结构和围岩应力分布进行研究,研究结果表明,随着工作面长度的增加,工作面超前支承压力影响范围增大,峰值远离煤壁,峰值增大,工作面覆岩"应力拱"高度加大,矿压显现加剧;当工作面长度超过一定值后,支承压力距离、大小、"应力拱"高度将趋于稳定。该研究成果对于确定合理的大采高综放工作面长度具有重要的指导意义。     

大采高综采工作面采高合理性研究及煤壁片帮防治

为了确定某矿大采高综采工作面的采高,对该矿井3#煤层进行采高设计,通过数值模拟分析得出,随着割煤高度的增大,煤壁最大水平位移逐渐增大。因此,考虑到该矿井的具体条件,确定其工作面开采高度为6.8 m,工程实践效果良好。由于大采高综采工作面煤壁片帮是不可避免的,针对该矿井煤壁稳定性的提高和改善,提出了几种防治煤壁片帮的措施和建议。     

高工作阻力大采高放顶煤液压支架设计研究

针对我国厚煤层特殊煤层的地质条件,提出新的开采方法。分析了大采高放顶煤工作面成套设备配套选型原则,并从提高工作阻力,加大采高,加长工作面,提高设备可靠性,提高煤炭回收率等几个方面对大采高放顶煤液压支架结构、配置等方面进行探讨。     

大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究

采用FALC3D软件模拟研究了塔山煤矿8105工作面在不同采高、不同支护强度下顶煤水平、垂直位移与距煤壁距离间的变化规律。模拟结果表明采高加大顶煤始动点前移、位移量增加,有利于顶煤的破碎;加大支架支护强度对下位顶煤位移量影响较大,有利于下位顶煤的破碎。     

大采高综采面覆岩结构顶板垮落规律研究

煤层由于其倾斜角度大的特殊结构特征,回采过程中很容易对整体顶板产生严重影响,顶板岩性也随之降低.为加强大采高综采面回采过程顶板控制,以泉店煤矿二1煤层为基础,以相似材料模拟试验为依据,对综采工作面覆岩结构顶板垮落的规律进行探讨研究,对同类型煤层开采的支护形式选型有很好的借鉴意义.     

采高综采工作面回撤通道支护技术

淮南矿业集团潘一矿2141(3)工作面地质条件复杂,传统单一的棚式支护难以保证切眼刷面后的安全使用,且单一的锚网索支护技术在局部地段无法施工.为此,提出了工字钢、锚网索加挑棚联合支护技术.该技术的应用解决了2141(3)工作面回撤通道支护困难问题,确保了液压支架的快速安全回撤.     

硬煤超大采高智能化综放开采关键技术装备研究

为实现8~12m硬质特厚煤层安全高效开采,针对硬煤冒放性差的特点,采用小采放比开采模式,增加割煤高度,利用围岩扰动改善顶煤冒放性能,实施超大采高综放开采,研究了硬煤超大采高综放开采成套装备,得出了工作面总体设备配套参数,优化了工作面大梯度过渡技术及端头区多设备联合支护方案。针对顶煤冒落块度大问题,研究了大运量煤流运输系统,配套采用后部刮板输送机交叉侧卸技术,配置了煤流四级破碎体系,工作面采用高可靠性智能控制采煤机,创新研发了强扰动高效放煤机构及"记忆+远程干预"放煤系统,创建了具有主动感知、自动分析、系统协同性能的安全高效的智能综放工作面,为实现年产1.5Mt特厚煤层综放开采奠定了基础。