大倾角综采放顶煤开采数值计算及相似模拟分析

为解决大倾角综采放顶煤技术难题,综合分析了大倾角特厚煤层综采放顶煤工作面关键位置的煤岩力学性态、支架受力的模态、开采过程煤岩运动规律和应力分布规律．通过数值计算和物理模拟分析了煤岩运动非稳态演化特征及力学性态,对大倾角特厚煤层综采放顶煤的开采寻找提高采出率的技术提供了有力的佐证。     

开滦矿区复杂煤层综合机械化放顶煤开采技术

回顾了开滦(集团)有限责任公司复杂煤层综合机械化放顶煤开采的发展历程。介绍了放顶煤开采的3种类型，即一次采全厚放顶煤开采、预采顶分层网下放顶煤开采以及倾斜分段分层放顶煤开采。从中位放顶煤和低位放顶煤开采等方面分析了开滦集团公司在放顶煤开采技术上的探索、改革与发展过程以及在各个阶段所取得的成果，并着重阐述了特厚煤层低位放顶煤、厚煤层轻型支架放顶煤、急倾斜厚煤层微型支架放顶煤和大倾角特厚煤层放顶煤等低位放顶煤开采技术的结构与技术特征。最后介绍了开滦集团公司在生产过程中所积累的放顶煤开采工艺参数的选择以及放顶煤安全开采的影响因素等方面的研究成果。     

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。     

东古城煤业综放开采提高顶煤回收率技术应用分析

在特厚煤层(14~20m)放顶煤开采中,对顶煤损失规律、煤矸放落流动中的成拱结构效应以及顶煤放落流动规律等因素进行研究分析,对提高放顶煤回收率具有现实价值。本文结合东古城煤业5号特厚煤层的综放开采进行实践分析,为确定合理放煤工艺参数、提高回收率提供依据。     

大洪沟煤矿急倾斜特厚煤层放顶煤参数研讨

基于现有的放顶煤开采理论与实践，对大洪沟煤矿急倾斜特厚煤层综合机械化放顶煤工作面首分层放煤步距和顶煤松动炮眼布置仰角两个参数的合理选择进行了研究和探讨。     

千米深井大倾角综采工作面设备机械化拆除工艺研究

根据工作面停采位置处于断层、泥岩伪顶区等复杂地质构造带,通过现场试验,研究千米深井复杂地质条件下大倾角综采工作面设备机械化拆除工艺。张双楼煤矿已进入-1 000 m水平深井开采,采用综合机械化拆除工艺拆除大倾角工作面支架,现场应用结果表明,工作面杜绝了顶板漏冒、歪架等事故,提高了拆除速度和安全性,效果显著。     

特厚煤层放顶煤开采全煤巷锚杆支护分析

特厚煤层放顶煤开采目前已成为许多矿区的首选开采方法。与放顶煤开采相对应的巷道掘进与支护已成为实现工作面高产高效的重要环节。文章针对唐山矿10m特厚煤层综放开采高产高效综合配套技术研究,结合现场观测,重点分析了特厚煤层全煤巷道锚杆支护效果,并对全煤巷道锚杆支护参数修订及推广使用提出了建议。     

急斜特厚煤层覆岩运移微-宏观演化特征

以急倾斜特厚综合机械化放顶煤开采工作面作为研究物理原型,系统性的进行三维立体大型物理相似模拟实验,同时利用RFPA2D数值模拟软件对急倾斜大段高放顶煤开采过程中,覆岩运移规律及与之对应的煤岩复合介质时空演变过程进行及时追踪,从微观与宏观2个角度揭示急倾斜特厚煤层在不同开采条件下的覆岩介质演化—变形—失稳特征.为急倾斜特...     

大倾角不稳定软厚煤层π型梁放顶煤开采实践

以河南省新密市东平煤矿10021工作面为例，对大倾角不稳定软厚煤层放顶煤开采参数进行了研究分析，总结出大倾角软厚煤层条件下单体柱π型梁放顶煤开采技术。     

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.     

浅埋深高阶段综放开采冲击地压原因分析与防治

针对铁厂沟煤矿发生的开采深度仅155 m的特殊冲击地压,分析了该矿浅埋深急倾斜高阶段综放开采发生冲击地压的矿压显现情况与特点,并对影响此次冲击地压的地质因素与生产因素进行了剖析。结果表明：煤岩冲击倾向性、开采深度与地质构造、煤壁前方超大的支承压力、工作面位置及开采顺序、采煤方法、工作面推进速度、放炮等因素导致冲击地压发生。通过分析此次冲击地压发生的原因,提出了适合该矿防治冲击地压的措施。     

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。     

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。     

特厚煤层综放采场直接顶关键层及支架适应性

为了探索大同矿区石炭系特厚煤层综放开采工作面支架-围岩相互作用关系,采用现场实测与理论分析的方法,在分析塔山矿石炭系特厚煤层综放工作面顶煤、顶板运移规律及矿压显现特征的基础上,将塔山矿石炭系特厚煤层综放开采采场直接顶结构分为2类,指出"直接顶关键层"的存在将进一步增大顶板管理的难度.对8102和8103综放面所用ZF10000/25/38及ZF13000/25/38支架的适应性进行了分析,结果表明,ZF13000较ZF10000支架能够适应的最大煤层采放厚度由17 m提高至20 m,也能防止端面顶煤冒落,ZF13000支架具有更强的适应性.     

急斜煤层综放开采中固-液-气耦合作用模拟试验

为了揭示急斜煤层综放开采围岩运动规律、注水弱化效果和气体迁移规律,保障急斜煤层综放安全开采。采用固-液-气三相介质物理相似模拟装置及声发射(Acoustic Emission,AE)测试系统,分析急斜煤层综放开采过程中煤-水-瓦斯三相介质耦合作用与AE之间的内在规律,揭示了急斜煤层综放开采中,煤-水-瓦斯三相介质运动规律和煤岩失稳3种判别模式,为现场安全开采提供理论依据。     

急倾斜较薄特厚煤层巷柱-综采放顶煤开采技术

综合我国急倾斜煤层水平分层综采放顶煤和水平分段巷柱式放顶煤两种采煤方法的技术优点,提出在厚度10～20m的急倾斜煤层内使用"巷柱-综采放顶煤"开采技术.介绍了该采煤方法的巷道布置、通风系统、回采工艺,以及阶段高度确定、煤层弱化、防灭火等关键技术.     

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。     

厚煤层综放开采设备选型及配套探讨研究

在分析影响综采放顶煤工艺设备配套及选型因素的前提下,对厚煤层采用综采放顶煤技术的主要设备进行选型分析,确定出选型要求和原则,特别总结出了三种不同煤层地质条件(急倾斜特厚煤层、缓倾斜中硬厚煤层、倾斜厚煤层)综放开采液压支架的选型原则;阐述了综放工作面主要设备配套要求,可为厚煤层综放开采设备选型及配套提供参考.     

用系统理论和方法解决“三下”采煤复杂问题

应用他组织系统理论和Simulink方法探索合理直观地解决多问题和多任务的复杂“三下”采煤问题。通过工程实例构造了系统模型,并对某工作面为防止水体下泄和建筑物破坏进行确定限制采高和工作面终采线位置优化。分别得到限定采高和终采线距建筑物水平距离的优化结果。表明该方法具有方法较简便、结果较合理,过程直观和计算工作量小的优点。     

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。