急倾斜极软厚煤层走向长壁综放开采技术研究

以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击载荷确定支架的工作阻力。同时急倾斜支架要有足够的抗侧向挤压能力,结合工作面采放工艺确定侧护板的抗挤压能力。急倾斜厚煤层综放开采的顶煤放出体与煤岩分界面具有明显的不对称性。结合顶煤放出规律、支架稳定性等综合确定采放工艺,提出“下行动态分段、段内上行放煤”的采放工艺,适用于急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,可最大限度地减少采放过程中对支架的不利影响,并可获得较高的顶煤采出率。工作面安装前需对软弱底板进行加固。     

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。     

大倾角放顶煤液压支架稳定性动态分析

在研究大倾角顶煤运移规律和支架围岩关系的基础上,建立大倾角放顶煤液压支架动态受力模型,分析顶煤运移和冒放对支架稳定性的影响,并提出大倾角放顶煤支架设计以及回采工艺中应采取的措施。     

坚硬厚煤层综放开采顶煤预爆破参数研究

通过室内爆破试验、分形理论分析、三维FLAC数值计算和相关工程对比 ,系统地研究了坚硬厚煤层综放开采时的顶煤预爆破技术 ,提出了合理的预爆破方案与参数 ,通过现场实施 ,将顶煤采出率提高了2 5 77%。同时运用拓扑理论分析了预爆破前后的顶煤块度分布。     

复杂地质条件轻放面液压支架选型及适应性分析

液压支架是轻放开采中的主要设备之一,合理可靠的架型决定轻放面的安全高效生产。结合某矿高瓦斯较薄厚煤层的赋存特点,在对煤层顶底板分类的基础上,经过理论计算与分析,选择了适合该条件的轻放液压支架架型。     

综放工作面煤层及围岩破坏特征的采厚效应

综合采用数值模拟、相似材料模拟和现场实测的方法,着重研究采厚变化对综放工作面煤层及围岩破坏特征影响规律。研究表明:工作面煤层及顶煤的破坏范围与采厚成非线性正比,即煤层和顶煤的破坏范围随着采厚的增大而增加;工作面前端煤层破坏最为发育,同一采厚顶煤中的破坏范围明显大于工作面内煤层的破坏范围;采空区煤柱侧巷道破坏区明显大于工作面实体煤侧巷道,且留设的窄小煤柱临近工作面全部进入破坏状态,因此综放工作面回采巷道稳定性应从控制变形角度重点加强采空区煤柱侧的巷道支护。     

顶煤回收率与直接顶厚度关系的PFC数值模拟研究

综放开采顶煤回收率,除与煤层条件、放煤工艺和放煤工的责任心有关外,还与直接顶厚度及其在底板的堆积特征有关系。运用PFC软件对不同厚度的顶煤、直接顶进行了大量数值模拟研究,得出了顶煤回收率与直接顶厚度的定性认识。     

易自燃煤层综放工作面安全开采方法研究

鉴于在坚硬顶板煤层放顶煤过程中出现的顶煤冒落不能控制,煤尘大,可放性差,造成顶煤回采率低的问题,为提高顶煤的冒放性及控制煤层自燃,陕西长武亭南煤矿在111工作面回风平巷交替布置预裂爆破孔和控制孔,采用深孔控制预裂爆破结合动压注水的方法,实现工作面回采率提高8.5%,粉尘质量浓度由12.7 mg/m3降到8.9 mg/m3,并通过在控制孔注阻燃剂使原煤发热量降低470 cal/g,含水量增加2.56%,延缓了煤层的自热过程,改善了工作面的作业环境,实现易自燃高尘厚煤层综放面的安全开采。     

我国煤巷锚杆支护技术的“两朵乌云”

引入19世纪末近代物理理论发展的“两朵乌云“之说,在认真总结我国煤巷锚杆支护技术所取得的一系列成功做法后,指出我国煤巷锚杆支护技术所存在的“两朵乌云“———实体煤巷厚层复合淋水软顶和综放沿空掘巷,分析了这两项支护技术的研究现状及存在的问题,同时提出了驱散“两朵乌云“的新思路和新途径。     

高瓦斯煤层放顶煤安全开采相关技术问题

介绍我国放顶煤开采技术的发展过程,阐明放顶煤采煤法是一种既高产又安全的采煤方法。对于高瓦斯煤层进行放顶煤开采,在硬顶煤和硬顶板特殊的地质条件下,必须采取特殊的措施才能安全开采。     

大阳煤矿3~#煤层综放开采可行性研究

分析了大阳煤矿的开采现状和问题,就该矿3＃煤层综放开采的可行性进行了煤层厚度、煤层硬度等6个方面的分析,认为该煤层进行综放开采是可行的,在工作面设备选型方面实现了小型化和轻型化,指出了改善顶煤冒放性、提高顶煤回采率和瓦斯防治是该矿进行综放开采的技术关键,并提出了相应的技术措施。     

西部浅埋硬厚煤层顶煤弱化技术与落放规律研究

通过理论分析与数值计算,研究了浅埋硬厚煤层综放开采顶煤的冒放性和散煤落放煤矸分界。提出了相应的顶煤弱化技术方案,并结合现场工业性试验,验证了方案的可行性。研究发现,支架上方松散顶煤存在“落放”两个过程,由于支架放煤口见矸点的周期性上下浮动,采空区煤损具有一定的周期性。     

急倾斜煤层顶煤可放性识别的支持向量机模型

分析了急倾斜煤层巷道放顶煤开采顶煤可放性的主要影响因素,在巷道放顶煤工业性试验及开采实践经验数据分析的基础上,将基于结构风险最小化原理的支持向量方法用于急倾斜煤层顶煤可放性识别问题中,建立了基于径向基核函数的可放性识别支持向量机模型,并将该模型用于工程实例检测。研究表明,该模型能通过有限经验数据的学习,建立顶煤可放性与影响因素之间的非线性关系,具有预测精度高、容易实现、应用性强等优点。     

综放回采巷道围岩矿压的采厚效应研究

本文在现场观测的基础上,以谢桥矿综放工作面工程地质和开采技术条件为背景,对一次采厚不同情况下的综放巷道围岩应力分布进行了系统的数值分析研究。研究结果表明:随一次开采厚度的增加,综放回采巷道位移变化和应力变化截然不同。随采厚的增加,综放巷道的位移量明显增大,变形与一次开采厚度成正比;随一次采厚的增加,综放巷道围岩的应力降低,其峰值大小与一次采厚成反比,峰值距工作面煤壁距离与一次采厚成正比,即随一次采厚增加,围岩应力影响范围增大,而峰值降低。该研究成果为采场巷道合理布置与维护及综放开采动力灾害的防治,提供了理论依据。     

数学方法在顶煤冒放性评价中的应用

涡北矿8#煤层采用综采放顶煤开采工艺,为对其冒放性进行评价和分类,以8203工作面为例,采用开采深度、煤层厚度和强度、夹矸厚度和强度、裂隙发育程度作为评价因素,综合运用模糊数学分类法、函数计算分类法和层次分析等数学方法对顶煤的冒放性进行评价。经过分析评判及现场观测,得出该矿8#煤层的冒放性极好。     

特厚煤层综放工作面自燃火灾的防治技术

基于下沟煤矿综放工作面煤层自燃规律研究基础上,采取加快工作面推进速度、采空区注氮、采空区灌浆、两端头压土袋墙及喷洒阻化荆和建立束管监测系统对综放工作面采空区有害气体进行连续监测等煤层自燃综合防治措施.有效地防止了煤层自燃.     

网下硬煤综放开采研究

针对鲍店煤矿 130 3预采顶分层网下综放面顶煤较硬 (f=3.1～ 3.9) ,支撑压力相对较小的具体条件 ,分析了放煤后期放煤口处存在“全煤拱”、“煤矸拱”、“全矸拱”三种拱结构与“见网”与“见矸”两种非拱结构 ,并根据放出规律提出合理放煤步距     

急倾斜煤层顶煤可放性识别的距离判别方法及应用

探讨了急倾斜煤层放顶煤的工程特点,将距离判别分析方法用于急倾斜煤层顶煤可放性识别问题中,建立了急倾斜煤层顶煤可放性识别的距离判别分析模型.最后,将该模型用于工程实例,识别结果符合实际情况.研究表明,距离判别分析模型分类性能好,识别精度高,误判率低,是急倾斜煤层顶煤可放性识别的一种有效方法.     

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。     

特厚煤层综放开采瓦斯综合防治技术分析

为了防治厚煤层综放开采时工作面瓦斯超限问题,保证高产高效矿井建设顺利进行,根据开滦唐山矿业分公司厚煤层综放开采瓦斯涌出情况,研究分析了瓦斯来源及涌出规律,采取了有针对性的综合防治技术措施,如优化巷道布置,合理配风,打钻泄放瓦斯,综合瓦斯抽放,瓦斯监测系统等,取得了明显的治理效果．