长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化设计方法

针对目前长壁逐巷胶结充填开采技术采充协调作业中存在的技术难点,基于理论分析与实践经验,推导出了两巷间隔巷道数目、一组同时充填巷道数目和一个循环采充巷道组数等采充工艺协调关键参数的计算公式,并由此提出了一种长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化的设计方法,为提高充填工作面的生产效率、指导现场实践提供了理论支撑。以陕西榆林市榆阳区金牛煤矿为工程背景,对该优化设计方法的实施做了进一步的说明,证明了长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化设计方法的适用性,为其他矿井的采充工艺协调优化的设计提供了参考。     

充填采煤液压支架工作阻力设计方法研究

本文分析了现有固体充填液压支架的结构及控顶特征,阐述了顶板条件、支架结构、充填密实程度和支架工作状态等关键影响因素对工作阻力的影响机制,建立了顶板-充填液压支架-充填体协同控顶力学模型,提出支架工作阻力的设计流程和方法:通过建立覆岩整体运动模型并结合临界充实率判断覆岩破断状态得到工作面顶板平均载荷大小,通过构建充填支架顶梁受力模型并求解立柱载荷比确定支架顶梁载荷形式,最后求解支架力学平衡方程得到充填液压支架的工作阻力。采用本方法设计了新巨龙煤矿1303N-1#充填工作面充填支架工作阻力。研究可为充填液压支架的选型设计提供理论支撑。     

生态环境保护性的采选充系统设计及应用

煤矸井下分选与矸石就地充填的采选充一体化生产系统,是实现煤炭资源安全高效及绿色开采的有效途径.在源头止损、矸石减排、置换资源、保护环境的理念指导下,明确了生态保护性开采的控制指标及工程需求,总结出了采选充一体化生产模式的系统构成,包括:充填材料地面处理、充填材料地面-井下高效输送、井下煤矸分选、充填材料井下运输及工作面充填五大系统;提出了以煤矸分选能力定充填能力,以充填能力定充填工作面布置的采选充产能匹配设计方法;设计了基于充实率、采充质量比等指标的采选充运行状态在线监测系统.实践表明采选充生产系统可实现矸石选出率大于90%,矸石带煤率小于3%,充填面产能大于150万t/a,地表最大倾斜与水平变形小于±2.0 mm/m,低于规程规定的建筑物Ⅰ级损坏等级.     

对拉充填工作面高效采充技术研究

基于山东某矿村庄下压煤安全高效开采的要求,提出了对拉充填工作面高效采充技术,针对技术难点和开采关键参数,利用FLAC3D数值模拟软件研究了错距和充实率对围岩应力分布和中间运输巷道变形的影响。研究结果表明:下工作面超前段上隅角处支承应力集中十分强烈,且随着错距的增大不断增强;充填开采能显著弱化围岩应力集中程度,且存在一个应力弱化临界充实率,其值在80%～90%之间;最后确定3403E对拉充填工作面的错距为5m,充实率为90%,该工作面年开采量由48万t提高至82万t,实现了固体充填开采高产高效的目标。