超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制

针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施。发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、“洋葱皮状”板裂化、弹射型板裂化(俗称“炸帮”)和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构。结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施。分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板。生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采。     

特厚坚硬煤层超大采高综放开采 合理采高研究与实践

以榆神府矿区金鸡滩煤矿一盘区东翼8～14m特厚坚硬煤层综放开采为背景,采用理论分析、工程类比、工业性生产试验方法,研究采高(机采高度)对采场围岩稳定性和顶煤冒放性影响关系,确定榆神府矿区特厚坚硬煤层综放工作面合理采高。通过理论分析,探讨了增大采高对综放开采资源采出率、矿压显现程度、顶煤冒放性、煤壁稳定性、配套设备结构和性能、采放协调等因素影响。通过工程类比,对比分析相邻矿井综放开采和本矿井西翼超大采高一次采全厚工作面围岩稳定性和顶煤冒放性特征,给出了榆神府矿区综放开采合理采高的判断依据,得出超大采高综放开采技术上可行,安全上可靠。现场工业性生产试验表明:采高控制在6.3～6.5m时,围岩稳定性好,开采效率最高;工作面中部来压强度大,煤壁局部片帮深度一般为0.1～0.5 m,最大深度小于0.8m;100m试验段整体回收率约为87%,放煤段顶煤回收率约83%;工作面中部顶煤冒落块度小、冒放性好;端头顶煤冒落块度大、冒放性差;周期来压期间顶煤冒放性优于非来压期间。研究结果可为相似条件特厚坚硬煤层综放开采提供借鉴。     

特厚坚硬煤层超大采高综放首采工作面智能化技术

基于榆神矿区浅埋深、煤层特厚坚硬的赋存条件,针对超大采高综放开采首采工作面智能化开采所面临的难题,提出相应的解决对策,提高工作面自动化、智能化程度,减少工作面人员数量和劳动强度。讨论了超大采高综放工作面液压支架结构形式对智能化开采、支架-围岩"小结构"支护系统稳定性和顶煤冒放性的影响,认为两柱掩护式液压支架、整体式二级护帮板结构更适合超大采高综放工作面。针对顶煤冒放成拱问题,分析顶煤成拱形态和破拱措施,提出尾梁"小拱小摆、大拱大摆"的智能化摆动策略,提高顶煤冒放性和放煤效率。针对现阶段超大采高综放开采首采工作面顶煤冒放运移规律掌握不足、煤矸识别技术尚不成熟的情况,阐释了煤岩分界模糊段概念,将待放出顶煤分为纯煤段和煤矸分界模糊段,并提出纯煤段采用无需人工干预的智能化记忆放煤,煤矸分界模糊段采用人工干预反馈式放煤,在减少人员劳动量的同时保证顶煤采出率和降低含矸率。建立在线灰分检测智能评价和人工现场及时评价相结合的放煤效果综合评价系统,通过放煤键盘和反馈评价器及时、精准地控制放煤过程并给予反馈评价。针对采放不协调问题,提出和分析分区段成组放煤措施,提升放煤效率,促进采放协调。超大采高综放首采工作面智能化技术研究可为相似条件综放工作面提供参考和借鉴。     

浅埋硬厚煤层提高综放采出率的研究与实践

为解决浅埋坚硬特厚煤层综放采出率低的问题,论文在系统分析综放开采煤炭损失组成的基础上,从工作面设备选型、回采巷道布置、采放工艺优化等方面研究了提高综放采出率的技术措施,并首次使用回煤箱减少放煤损失.研究成果在俄霍布拉克煤矿得到成功应用,工作面采出率达84%,可为类似条件下的煤层综放开采提供参考.     

特厚坚硬煤层综放开采技术及其应用研究

以宁夏煤业集团公司白芨沟矿2321^-4分层为例,系统地介绍了特厚、坚硬煤层在顶板坚硬。、瓦斯含量高和埋深浅等条件下综合机械化放顶煤的若干关键技术,该技术对类似条件下实施综合机械化放顶煤开采技术有借鉴意义。     

浅埋深厚煤层综放开采顶板断裂力学模型

根据浅埋深特厚煤层综放开采采高大,采空区垮落矸石不充分,不能有效支撑老顶岩梁,造成老顶架后切落的特点,建立了老顶断裂力学模型,利用断裂力学理论推导了老顶的断裂步距和支架的合理工作阻力.结果表明,老顶的断裂步距不仅与老顶的岩性特征和上覆岩层的荷载有关,而且与支架的工作阻力和水平挤压力有关.对平朔安家岭地下矿综放开采支架合理工作阻力进行分析,理论结果和实测结果比较一致.     

浅埋煤层大采高综放开采安全保障技术研究

大采高综放开采采空区空间范围大,易积聚大量有毒有害气体。针对柳塔矿工作面上隅角CO超限和采空区CH4涌出不均衡的现象,详细分析了原因,采取工作面上、下隅角挂设挡风帘、回风巷设置临时风障、工作面安设导风墙、封堵采空区地表裂缝、加快工作面推进速度和优化放煤工艺等措施,有效地解决了工作面有毒有害气体涌出异常的情况,保证了工作面的安全生产。     

浅议浅埋坚硬厚煤层大采高开采技术

结合陕煤集团神木张家峁煤矿5-2煤层首采工作面的开采条件,对浅埋坚硬厚煤层大采高开采技术进行了分析和探讨,提出了一套榆神矿区煤炭资源安全、高效、高回收率和经济的开采技术,通过实践取得了较好的技术经济效果.     

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。     

特厚煤层大采高综放开采关键技术

大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景,研究了14~20 m特厚煤层大采高综放工作面顶煤顶板运移规律,成功研发了大采高综放工作面片帮综合防治技术、高效高采出率放煤技术和“低瓦斯赋存,高瓦斯涌出”条件下安全保障等关键技术。井下试验表明：塔山煤矿8105工作面采出率达88.9%,较8104工作面提高5.9%;工作面设备平均开机率达92.1%,2011年累计生产原煤1 084.9万t,首次实现了大采高综放开采全国产技术工作面年产1 000万t的目标。     

大采高综采面煤壁片帮研究

为有效预防大采高综采面煤壁片帮,保障大采高综采技术的安全、高效,本文综合分析了大采高综采技术,探讨了大采高综采面煤壁片帮形式,研究了煤壁片帮成因,并结合本人实际工作经验,提出了预防大采高综采面煤壁片帮的措施,以供同行参考。     

割煤高度对大采高综放工作面煤壁稳定性影响

采用FLAC3D模拟分析了割煤高度对大采高综放工作面煤壁稳定性的影响.模拟结果表明,增大割煤高度,首先是增大了煤壁无水平约束空间,加剧煤壁的变形和破坏,导致煤壁片帮,而煤壁片帮又加大了支架与煤壁间的无支护面积,使端面顶煤的变形加剧,从而诱发架前冒顶,割煤高度对煤壁片帮的影响更为明显,现场观测也同样验证了以上结论.     

超大采高综采工作面煤壁片帮机理及多维防护措施研究

针对超大采高综采工作面煤壁稳定性差、易片帮的问题,以榆林地区超大采高综采实践为基础对超大采高综采矿压显现规律和煤壁片帮特征进行了分析,建立了煤壁稳定性"π"形力学模型,分析了煤壁稳定性的影响因素,并结合金鸡滩煤矿8 m超大采高综采提出了煤壁稳定性多维防控措施.研究结果表明:超大采高综采来压强度高、持续时间长,支架载荷与...     

8.8 m超大采高综采工作面初次强制放顶技术

神东公司上湾煤矿12401综采工作面为全世界首个8.8 m超大采高工作面,初采前在工作面切眼范围采取超前深孔预裂爆破的强制放顶措施管理顶板,强制放顶工作主要包括:地面装药、运输、钻孔装药、爆破4个环节,上湾煤矿针对性地制定了相应的安全技术措施,有效地保证了工作面的顺利投产。     

软煤层大采高综采面片帮冒顶分析

根据神华神东煤炭集团布尔台煤矿42102综采工作面具体条件,从煤层地质构造、矿山压力、工作面支护等方面分析了诱发片帮、冒顶的因素,通过现场采取一系列针对措施,有效的控制了煤壁片帮、冒顶,减少了工作面处理大块煤的时间,保证了工作面快速推进。     

大采高综采工作面煤壁片帮的分析与防治

本文通过107综采工作面的现场实践,论述了黄陵二号煤矿大采高综采工作面煤壁片帮的机理及危害性,并提出提出控制措施,经现场试验,取得较好的效果。     

河滩沟煤矿综放面煤壁片帮机理及其控制

结合包头矿务局河滩沟煤矿现采煤层地质力学条件，分析了放顶煤工作面煤壁片帮的力学机理，提出了控制煤壁片帮的技术措施。     

特大采高综采面回撤阶段调节巷异常片帮机理研究

针对特大采高综采面回撤阶段调节巷发生异常片帮问题,以大柳塔煤矿52304工作面为研究条件,采用现场实测、数值模拟和理论分析对工作面发生异常片帮的原因进行研究。结果表明:由于超前支承压力的不断转移,当工作面进入调节巷时,回撤通道侧的应力集中系数大于工作面侧,导致调节巷出现回撤通道侧片帮程度大于工作面侧片帮的异常现象。通过采用预先加强支护危险位置,如增加锚杆和锚索的支护数量和对煤体进行注浆加固等措施可有效控制调节巷片帮的发生,保证工作面的安全回撤。     

大采高综采煤壁片帮冒顶机理与控制技术

通过三维数值模拟分析认为,大采高综采工作面加长、采高加大易于发生片帮,其机理：在采动应力作用下,煤壁先发生较小的挠曲变形,达到极值时,将在煤壁上部0.35倍采高处产生破裂,之后煤壁全部片落;防治片帮可采取特种支架与合理的回采工艺.特种支架为提高支架工作阻力、缩小端面距、二级护帮机构.回采工艺:电液控制系统实现擦顶移架、及时移架,移架速度在8 s以内.