厚煤层双向凹字形布巷系统的工作面长度研究

针对厚煤层双向凹字形布巷系统的工作面长度,分析了影响工作面长度的地质因素、地质构造、煤层厚度、强度和倾角、顶、底板岩性等。分析影响工作面长度的技术因素,在不同的稳定层距煤层底板距离下,基于工作面长度方向损失率确定工作面最小长度,从矿压角度考虑支承应力对确定工作面长度的影响。     

工作面长度对风流温度的影响研究

目前高温矿井热害工作面降温,主要采用空调制冷、冰水降温、加大通风等措施,没有考虑到工作面长度对工作面风流温度的影响。经对工作面的风流温度与长度的推导发现:工作面某一点处的温度与该处距离工作面入口处的长度成正比,对于高温热害工作面,减小工作面的长度可以降低风流的温度,减小热害。     

长壁工作面长度优化数学模型分析

长壁工作面长度合理选择直接关系到矿井的集中化生产程度,不仅有利于提高矿井产量,而且可以降低成本,实现高产高效.本文针对长壁工作面长度优化的特点,建立了最优工作面长度数学模型,揭示出长壁工作面长度影响因素(煤层厚度、采煤机开机率、工人工资、设备费用和支护费用)的变化与最优工作面长度变化之间的规律.     

AHP-模糊综合评价法在工作面长度选择中的应用

基于层次分析(AHP)与模糊综合评价原理相结合的方法,对影响榆家粱煤矿5ˉ2煤层工作面长度的经济、技术、地质因素进行综合评价,建立工作面长度优化综合模型,真实反映各影响因素与工作面长度的相互关系,得到综采工作面长度的合理范围,从而为矿井工作面长度优化选择提供了可靠的方法.     

基于自燃“三带”分析的巨厚煤层综放开采工作面长度确定方法

为解决巨厚煤层综放开采合理工作面长度确定问题,在对影响巨厚煤层综放工作面长度的多种因素分析基础上,提出了一种基于“三带”分布规律和煤层最短自然发火期分析方法。采用数值计算分析了工作面长度与煤自燃氧化升温带宽度间的相关性,研究结果显示,工作面长度与煤自燃氧化升温带宽度间呈现正相关,可通过缩短工作面长度方式“补偿”工作面较慢的推进速度。并结合潘津煤矿产能要求,计算得出了满足防灭火要求下的工作面日均最小推进量,进一步确定了工作面合理长度。     

超高水材料长壁工作面充填开采顶板控制技术

为研究充填工作面长度对岩层控制效果的影响,指导长壁工作面充填开采实践和为围岩变形控制提供依据,基于超高水材料的基本性能试验,利用差分法薄板理论建立了超高水材料长壁工作面充填开采顶板活动力学模型,得到关键层的预计变形量,分析充填工作面长度对关键层变形及破坏的影响,提出了长壁工作面充填开采顶板控制理念。研究结果表明:采空区顶板下沉最大挠度值随着工作面长度的增加而增加;要维持关键层不发生断裂,必须保证工作面长度和控顶长度在一定范围内。对比冀中能源陶一煤矿充1~5工作面(工作面长度50~60 m)和充6工作面(工作面长度120 m)充填开采实际情况,提出并应用地面充填系统构建、充填液面提高、隔离带设置、工作面锚网索支护4种长壁工作面顶板控制技术,有效地抑制了顶板变形,同时保证了良好的充填效果。     

综采工作面长度数学模型分析

本文针对综采工作面开采的特点,建立了综采工作面长度数学模型,通过对数学模型的分析,揭示了随着综采工作面长度的变化,工作面产量、吨煤成本、工作面搬家次数和费用、采准巷道的掘进维护费用的变化规律以及不同的采煤机开机率下,吨煤成本随工作面长度增加的变化规律。     

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。     

大采高综放工作面煤壁稳定性分析

采用FLAC3D模拟分析了工作面长度、推进速度和俯(仰)斜开采角度对大采高综放工作面煤壁稳定性的影响。模拟结果表明,当工作面长度小于某一范围时,片帮深度和冒顶高度都会随着工作面长度的增加而增加;当工作面长度超过某一范围后,最大片帮深度和最大冒顶高度都不会随工作面长度的增加而增加。工作面推进速度越快,发生片帮和冒顶的概率越小。俯斜开采有利于减小片帮和冒顶,仰斜开采则相反。     

层次分析法在确定综采工作面合理长度中的应用

分析了影响综采工作面长度的3个重要因素——地质因素、技术因素和经济因素,运用层次分析法确定了地质因素、技术因素及经济因素中对工作面长度起直接影响作用的下层因素的权重,研究出工作面长度合理性的最终决定因素是经济因素。并运用模糊层次分析—综合评价法讨论神东活鸡兔矿合理的工作面长度范围,为综采工作面合理长度的确定提供了科学依据。     

不规则采场应力分布特征的面长效应

为了研究煤层开采过程中采场覆岩破坏与超前应力之间的关系,采用FLAC3D软件对不同面长条件下采场前方支承压力与水平应力的分布特征和动态演化过程进行数值模拟,并从理论层面分析了不等长工作面力学效应与岩层活动存在的规律。结果表明:工作面推进长度直接影响采场前方的应力分布,当工作面推进到"见方"期或推进距离是工作面斜长的整数倍位置时,应力急剧增大;采场覆岩的变形与破坏是水平应力和支承压力共同作用的结果;不规则工作面推进过程中,在对接面前后20~30 m的范围内应力过度集中,数值波动较大;等长工作面在顶板管理与围岩控制效果方面较不等长工作面有着明显优势。工程实例验证了结论的可靠性。     

不等长工作面覆岩活动及回采巷道采动影响变形规律

受断层影响,冀中能源股份有限公司邢东矿2225工作面沿推进方向斜长依次为50 m、80 m和126 m 3段。为研究不等长工作面覆岩活动规律和回采巷道采动影响变形规律,在工作面顶底板、巷道围岩中布置监测仪器,监测工作面生产过程中的顶板岩层位移、底板破坏深度以及巷道围岩表面位移。结果表明：随着工作面的推进,顶底板岩层移动和巷道变形逐渐增大;在工作面距一号测站-32~-42.8 m时测点底板岩层位移斜率达到4 mm/m,底板最大破坏深度超过45 m;当工作面推进至距三号测站40.1 m处时,顶底板相对位移为0.45 m左右,巷道两帮相对位移约0.5 m,位移相对速率达到20 mm/d。随工作面长度增加,工作面前方底板岩层扰动距离和底板岩层变形量明显增加;二号测点工作面长度为126 m,底板前方扰动距离约为40.5 m,该测点底板岩层位移已达300 mm左右;而一号测点工作面长度为50 m,前方扰动距离约为92.8 m,底板岩层位移最终只有90 mm。     

长壁采煤工作面瓦斯涌出量影响因素实测研究

为提高长壁采煤工作面瓦斯涌出量预测的准确性,通过对工作面长度、煤层及采空区瓦斯分布以及上下邻近层瓦斯含量等方面分析,得出了不同长度工作面瓦斯涌出量的预测公式。以恒泰煤矿300 m长的长壁开采工作面为例,根据该工作面的实际参数,预测出了不同推进速度下工作面的瓦斯涌出量情况,这为该矿合理选择通风系统及瓦斯综合治理提供了依据。     

淮南矿区回采工作面长度的探讨

根据淮南矿区的现状 ,对回采工作面长度从地质、技术和经济等三个方面进行了分析研究 ;同时参照了淮南煤矿典型高产高效工作面的相关技术参数 ,初步确定了回采工作面面长的合理范围。     

采煤工作面长度的优化设计

在设计采区工作面长度参数时,为了降低矿井万吨掘进率,减少煤柱的留设和瓦斯工程的施工,在工作面设备能力范围内,合理加大采煤工作面的长度,能够降低矿井生产成本,缓解采面接续紧张状况。     

不等长工作面矿压规律研究

在煤矿开采过程中受地质构造影响工作面会呈现不等长。为了掌握不等长工作面顶板运动规律,在综采支架上安装连续记录智能化压力仪表记录顶板的压力变化。通过理论分析和矿压观测分析可知,随着不等长工作面长度不断加大工作面平均压力随着增大、而周期来压步距有减小的趋势。     

大采高浅埋煤层综采面矿压规律研究

 为了掌握泰山隆安公司大采高浅埋煤层综采面矿压显现规律，应用现场实测、理论计算等研究方法对泰山隆安公司8101工作面进行了矿压显现规律分析。研究结果表明：该工作面初次来压步距54～59m，平均55.5m；周期来压步距12.6～15.8m，平均14.16m；基本顶属Ⅳ级a类的来压非常强烈型；工作面支架的末阻力随初撑力呈线性增长；沿工作面方向压力具有中部较大、上部和下部较小的特点。     

工作面长度对综放工作面瓦斯抽排影响的模拟

以阳泉三矿K8206综放面为例,利用Fluent模拟软件研究了不同工作面长度条件下"U+I型通风"模式的瓦斯治理效果。结果表明,随着工作面长度的增加,本煤层及邻近层瓦斯涌出量增大,漏风量增大,造成回风、内错尾巷瓦斯浓度超限;随着工作面长度的增加,风排瓦斯总量中来自本煤层的瓦斯所占比重增大。     

薄基岩厚松散层深部采场裂隙带几何特征及矿压分布的工作面效应

针对薄基岩厚松散层深部长工作面矿压显现规律状况,在压力拱假说、应力壳理论和普氏理论基础上建立采场裂隙带几何模型,推导出工作面覆岩裂隙带计算公式,结合数值模拟对几何模型及工作面覆岩裂隙带公式进行验证,并对工作面覆岩裂隙带高度及矿压显现程度的影响因素进行分析。结果表明:采场裂隙带几何模型较为合理,与采场上覆岩层裂隙带空间分布特征相一致;工作面覆岩裂隙带公式具有一定的适用性,可解释工作面方向上"抛物线"状的矿压显现规律;工作面覆岩裂隙带高度和矿压的比例系数最小值及变化率与工作面长度呈负相关,与采高及采深基本不相关;工作面覆岩裂隙带高度及矿压,强线性相关于采高、岩层硬度系数,弱相关于工作面长度和采深。