基于PFC2D的综放工作面放煤步距研究

为了确定成庄煤矿2200综放工作面合理的放煤参数,本文依据散体介质相似理论和现场数据,运用PFC2D(散体颗粒流)数值模拟软件的试验方法,研究不同放煤步距对顶煤移动放出规律、煤岩流动轨迹以及顶煤的回收率和含矸率的影响。通过模拟得出最优的放煤方式,在此基础上运用PFC软件模拟分析选择最佳的放煤步距。结果表明,2200工作面最优放煤方式为两采一放,最佳的放煤步距为1.6m。     

浅埋综放工作面放煤方式及放煤步距研究

为了确定山西泽州天泰坤达煤业3202综放工作面合理放煤方式及放煤步距,采用PFC2D模拟软件,对3202综放工作面不同放煤方式下的煤、矸复合介质流运动特征进行了模拟分析,并对不同方式的应用效果进行了验证,以放煤量及煤体含矸率为评估指标,得出3202综放工作面最优放煤方式为两采一放,放煤步距为1.2 m。     

邹庄矿大倾角综放开采放煤工艺参数模拟研究

为研究邹庄矿7₂煤层大倾角综放工作面的放煤工艺参数,运用PFC^2D颗粒流数值模拟软件,对比不同放煤步距、方式和顺序下的放顶煤率和含矸率,确定该工作面的最优放煤工艺参数。结果表明：放煤步距中,1.2 m是该工作面的最优放煤步距。单轮顺序上行放煤方式的顶煤放出率及含矸率优于其他放煤方式。通过本次研究,确定了邹庄煤矿7₂煤层大倾角综放面合理的放煤工艺参数,在实际生产中取得了良好的顶煤放出效果。     

一缘煤矿15号煤层综放工艺参数研究

为提高厚煤层综放开采的采出率,以一缘煤矿15号煤层为工程背景,运用FLAC和PFC数值模拟软件,探讨了不同放煤方式、步距下的放煤效率。研究结果表明：采用四架一组的放煤方式和两刀一放的放煤步距对顶煤的放出效果较好。该研究可为类似地质条件下综放工艺参数优化提供依据。     

基于PFC2D对煤柱工作面综放工艺优化分析

以王庄煤矿43M1煤柱工作面为例,通过采用PFC2D颗粒元程序对煤柱工作面开采时顶煤放出率进行模拟分析,进而优化综放工艺参数.得出双轮顺序顶煤放出率为84.6%;单轮顺序顶煤放出率为82.8%;单轮间隔顶煤放出率为79.5%,故选用双轮顺序放顶煤.放煤步距为0.8 m时,顶煤放出率85.22%;放煤步距为1.6 m时,顶煤放出率81.31%;放煤步距为2.4 m时,顶煤放出率74.47%,故选用一刀一放的放煤方式.经井下现场数据记录分析后,综放工作面的开采工艺采用单向割煤端部斜切进刀的方式将更利于生产.     

近距离煤层合并综放开采放煤工艺优化研究

为了提高近距离煤层合并综放工作面顶煤采出率、降低含矸率,以袁店一井煤矿822综放工作面为背景,采用PFC~(2D)数值模拟软件对3种不同放煤步距和5种不同放煤方式的顶煤采出率和含矸率进行了对比分析。研究结果表明,当822工作面夹矸厚度2 m、顶煤厚度3 m时,合理放煤步距为两采一放(1.2 m),合理放煤方式为单轮间隔放煤;工作面无论采用何种放煤工艺,都必须要将顶煤下方的夹矸放出后,才能放出顶煤,顶煤含矸率最低理论值为54.35%。     

大倾角特厚煤层综放开采工艺参数研究

针对孟家窑5号煤大倾角特厚煤层,运用实验室物理试验及PFC2D离散元软件模拟方法,对比不同采高和不同步距下的放煤效果,以及不同放煤方式下的顶煤采出率,从而确定合理的综放开采工艺参数。结果表明:顶煤回收率最高的是采高4.5 m两采一放,含矸率最低的是采高3.5 m两采一放。在煤岩层倾角25°和30°的时候,单轮顺序的放煤方式优于其余两种放煤方式;而在煤岩层倾角35°和40°的时候,双轮顺序的放煤方式优于另外两种放煤方式。通过本次研究,确定了孟家窑5号煤大倾角特厚煤层综放工作面合理的采放比、放煤步距以及放煤方式等,为该矿的安全、高效开采提供了参考。     

王庄矿孤岛煤柱综放面高效回采工艺技术

为实现王庄矿43M1孤岛煤柱工作面高效开采,采用PFC数值模拟软件,分析了放煤方式和放煤步距对孤岛煤柱综放面顶煤放出率的影响规律;实测了工作面采煤机割煤、放煤、移架速度等工序的频度分布特征,优化了综放工艺方式,提出了保障工作面快速推进的技术措施,并成功应用于现场实践,43M1工作面最高日产7 373 t、平均日产5 530 t,实现了孤岛煤柱工作面的高效开采,可为类似煤层综放开采提供参考。     

厚煤层综放工作面放煤方式技术实践

影响综放工作面回采率的因素除放煤步距以外,放煤方式也起着极为重要的作用。为确定工作面合理的放煤方式,提高顶煤回收率,针对北徐楼煤矿的实际地质条件对不同放煤方式进行了理论分析和PFC2D软件模拟研究,掌握了顶煤运动规律及不同放煤方式的优缺点,并确定该煤矿采用单轮顺序的放煤方式。通过在该矿进行工业试验,验证其是否满足矿井生产设计需要。     

工作面倾角对含硬煤夹层顶煤放煤方式的影响

为了研究工作面倾角对顶煤放煤方式的影响规律,采用PFC2D数值模拟软件,模拟了不同倾角综放面依次采用不同的放煤方式开采散体顶煤的冒放规律,统计出了不同放煤方式时工作面倾角与顶煤放出率的关系,得出了综放工作面倾角为15～30°时优选双轮顺序放煤。应用散体介质力学原理,分析了工作面倾角不同时影响煤矸流动规律的主要因素为自然安息角和煤岩成拱;探讨了工作倾角与上、下部煤矸分界线的关系,且煤岩成拱概率随工作面倾角增大而增大;此外,指出了工作面倾角不同时自然安息角和煤岩成拱对煤矸流动规律的作用程度不同。     

综放开采顶煤放出规律三维数值模拟

综放开采中支架上方顶煤在矿山压力作用下破碎成散体,其力学特性与均质岩体相比有较大差异。基于离散元的三维颗粒流程序（PFC3D）能真实地反映顶煤放出过程,建立了综放开采顶煤放出的三维数值模拟模型,进行了不同采放比、放煤步距和放出体形态等的模拟。初始放煤过程中,顶煤颗粒会形成稳定的速度场及二次松散区域;顶煤放出体呈现出支架限定的类偏转椭球体,放出体轴偏角随放煤时间增大呈指数关系减小,放出体高度随放煤时间增大呈幂函数关系增大;顶煤放出体切割煤矸分界面所形成的漏斗面是一个中心轴朝采空区偏移的三维漏斗曲面;不同采放比与放煤步距下,顶煤采出率随工作面的推进呈现出典型的渐进稳定效应。     

近距离煤层同采下位厚煤层综放工艺参数研究

为了提高近距离煤层同采下位厚煤层综放开采的顶煤采出率,在分析泉店煤矿地质条件基础上,采用PFC数值模拟软件优化分析了顶煤的放煤参数,确定采用0.6 m的放煤步距,上行放煤工艺方式。放煤实测结果表明:单架平均放煤时间为84 s;顶煤的破碎块度在10 cm以下,直接顶破碎块度在30 cm以下;放煤后未见矸石的放煤口占10.3%,矸石比例60%以下的放煤口占86.9%;综放工作面的平均采出率约80.41%,最高采出率为84.3%。     

大倾角松软特厚煤层综放开采关键技术研究

针对大倾角松软特厚煤层综放开采存在的关键技术问题,借助FLAC数值模拟软件确定支架的合理支护强度应为06 MPa。采用PFC数值模拟方法研究优化了放煤工艺确定放煤步距为12 m时,顶煤采出率最高;放煤顺序为工作面上端从上向下放煤利于提高支架稳定性;其它部分从下向上放煤利于提高顶煤采出率。提出运用综合技术措施解决大倾角工作面防倒、防滑难题。经现场应用,取得了良好的经济与社会效益。     

特厚煤层合理放煤工艺研究

为了解决特厚煤层放出率问题,针对担水沟煤矿大倾角特厚煤层的复杂地质条件,通过实验室散体实验分析大倾角厚煤层条件下,放煤步距对顶煤采出率的影响,得到不同放煤步距的顶煤的放出率与含矸率,两采一放的顶煤放出率最高,含矸率最低,用PFC数值软件研究了大倾角厚煤层综放开采不同放煤方式顶煤的放出率.确定了合理的放煤工艺,即两采一放双轮顺序放煤、放煤步距为1.6 m.工业性试验表明采用优化后的放煤工艺能够显著提高顶煤的放出率,统计得出9101工作面的顶煤放出率达到87.62％,采出率达到87.12％.     

火铺煤矿大倾角三软围岩条件下综放开采技术研究

为实现工作面安全高效开采,针对开采过程中顶煤冒放性和回收率的问题,采用理论分析与数值模拟的方法,通过对两种采高、三种不同放煤步距下顶煤的冒放性和回收率,及不同放煤方式下顶煤的回收率的模拟,得出在2. 5 m采高和"两采一放"的放煤步距以及单轮顺序放煤方式下,顶煤的冒放性和回收率均较好的结论。并在火铺煤矿13171综放工作面成功应用,取得了良好的效果。     

元堡煤矿浅埋特厚煤层综放开采顶煤冒放性研究

为了提高元堡煤矿浅埋特厚煤层综放开采顶煤的回收率,以该矿1901综放工作面的开采条件为背景,采用理论分析和模拟试验,就顶煤厚度和放煤步距对顶煤冒放性的影响规律进行了研究。结果表明:随着顶煤厚度的增加,顶煤放出率呈现先增大后减小的趋势,而放出煤体中的含矸率和放矸率则呈现一直减小的趋势;随着放煤步距的增大顶煤放出率、含矸率、放矸率则都是呈现一直减小的趋势。由此确定出1901综放面3.5 m机采高度条件下的临界放煤厚度为10 m,最佳放煤方式为"一采一放"。     

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。     

特厚煤层综放开采放煤工艺优化研究

针对提高特厚煤层综放工作面顶煤回收率、降低含矸率这一具体问题,以斜沟煤矿23103综放工作面为背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,对其合理放煤步距和放煤方式进行了优化研究。模拟结果表明:23103工作面采用两采一放(放煤步距1.2m)顶煤回收率比采用一采一放(放煤步距0.6m)与三采一放(放煤步距1.8m)分别提高1.9%与6.2%,一采一放容易混矸,三采一放容易丢煤;采用单轮间隔放煤,顶煤回收率为75.2%,放煤含矸率为12.6%;采用双轮顺序放煤和双轮间隔放煤,顶煤回收率分别为80.6%和79.4%,放煤含矸率分别为9.1%和9.6%。现场实测结果表明:23103工作面采用两采一放双轮顺序放煤有利于减小含矸率,提高顶煤回收率,验证了数值模拟结果的正确性。     

南阳坡矿综放顶煤放出率及工艺优化研究

针对南阳坡矿综放工作面顶煤放出率较低问题,分别研究了不同放煤步距和放煤顺序时工作面顶煤运移规律及顶煤放出率,确定采用两刀一放配合间隔放煤的最优工艺。研究表明,间隔放煤较顺序放煤时工作面支架整体放煤量较高,优化后提高顶煤放出率。     

综放工作面放煤方式对顶煤放出率的影响规律研究

综放工作面顶煤的冒放性直接关系到煤层的回采率,顶煤的放出率影响因素较多,本文以唐家会煤矿6煤层综放工作面为研究对象,利用PFC软件分析单轮顺序放煤、单轮间隔顺序放煤及单轮间隔多口放煤等几种放煤方式对顶煤放出率的影响,结果表明:单轮间隔多口放煤时煤体下落过程中相互作用、相互碰撞,有利于增加顶煤放出率,且该放煤方式能够部署两个甚至更多的放煤口同时放煤,降低工作面完成一次放煤所需要的时间,是一种合理的放煤方式。