深井煤矿三角煤负伪斜开采技术研究

介绍了一种精细化管理的虚心旋转回采方法对负伪斜状态下的三角煤进行回采。通过研究综采工作面回采由正伪斜状态调整至零伪斜状态,再调整至负伪斜状态过程中,工作面长度变化,设备数量变化,工序调整,设备及工作面工程质量管控的问题。运用改变机头机尾进刀比例,优化工艺流程,采用留三角煤的工艺,对设备状态进行管理,对设备姿态进行调整,安装防倒千斤顶及单体支柱辅助推移等方法,解决了以上问题,顺利完成工作面的回采工作,安全高效地回收了煤炭资源。研究成果可以运用于其他矿井相似工程。为井工煤矿在极限负伪斜开采方面拓宽了思路,提供了借鉴和参考。

俯伪斜开采π放工作面收尾方案的确定

工作面与煤层走向成53°夹角俯伪斜π放的开采方式,降低了工作面的倾角,既符合新规程的规定,又实现大倾角π放工作面安全回采。但收尾时方案的确定对回采工作致关重要。

大倾角煤层中“π放”工作面的伪斜开采实践

介绍了开滦林南仓矿业分公司通过优化设计 。

俯伪斜开采采场顶板破断模型与工程实测研究

根据俯伪斜开采采场布置呈平行四边形特点,基于弹性薄板小挠度理论,建立了俯伪斜开采基本顶力学模型;采用康托洛维奇法推导得到工作面初采和正常推进2个阶段基本顶弯曲变形近似表达式,揭示了俯伪斜采场基本顶2个阶段变形破断形状效应的力学机理。结合逢春煤矿S2611俯伪斜工作面的实际工程参数,计算得出工作面初次来压步距和周期来压步距分别为12 m和8 m,基本顶破断前最大挠度均为0.08 m,处于工作面中上部位置。对急倾斜薄煤层俯伪斜工作面来压强度低,采空区上、中、下部矸石充填率差异不大及分段来压等特殊矿压现象进行了讨论。

大采高工作面伪斜开采设备上窜下滑机理及控制

大倾角大采高工作面往往伪斜布置,受工作面倾角影响,设备极易出现"上窜下滑"现象;通过对伪斜开采设备"上窜下滑"机理进行分析,认为伪斜条件下煤层倾角与工作面伪斜角呈指数曲线关系,煤层倾角越大,则适用伪斜的角度比例越小,工作面伪斜角度有其适用区间,不能通过单纯增大伪斜角度解决;此外,分析还认为刮板链的运煤方向,支架推移杆与工作面推进方向的偏斜角度等也是造成"上窜下滑"的原因;通过采取工作面旋转调斜、长短刀割煤、单体辅助推溜及借助支架侧护板、底调梁和短单体辅助调整支架推进方向,并提高支架初撑力等措施,快速解决了设备下滑问题,保证了工作面安全生产。

急倾斜薄煤层俯伪斜综合机械化开采的研究

针对急倾斜煤层综合机械化开采难度大,存在设备防滑、防倒难,工作面飞煤矸易伤人、损坏设备,采场空间对设备性能要求高等问题,采用一种走向长壁俯伪斜开采方式,研发与此相适应的液压支架、采煤机、导向输送机及配套装备,并实现自动化控制。通过在重庆逢春煤矿的现场应用验证,该急倾斜薄煤层俯伪斜综合机械化开采技术及装备解决了煤层倾角在55°~85°范围内的技术难题,创造了良好的经济效益。

长距离伪斜机头旋转开采技术研究

针对负伪斜状态下综采工作面机头旋转开采过程中存在的问题,通过对工作面1号支架进行精确定位安装、采取合理的调斜和进刀方式等技术工艺,解决了负伪斜旋转开采过程中工作面支架和输送机容易下窜的技术难题。该技术的成功应用,提高了工作面的采出率,为综采工作面旋转机头开采提供了技术参考。

大采高伪斜综采工作面基本顶初次来压规律研究

以担水沟煤矿4101综采工作面为对象,运用UDEC数值模拟、理论计算和矿压显现现场实测等方法,分析了大采高伪斜开采工作面“支架—围岩”系统稳定性影响因素,研究了4101工作面基本顶初次来压规律。结果表明:大采高伪斜开采4101工作面基本顶初次来压呈现明显的分段来压特征,避免了整个基本顶同时破断来压对工作面的大范围影响,但工作面下端头与小断层区域顶板产生应力集中现象,矿压显现相对强烈,应重点加强顶板的管理与控制。

综采工作面(伪斜)工作溜控制的分析

在缓倾斜煤层开采过程中,由于采煤工艺和采煤设备的缺陷性,在工作面开采过程中,前部刮板输送机(工作溜)会出现"上窜下滑"的现象,前部刮板输送机的"上窜下滑",造成进风端头和回风端头管理困难,给煤炭运输及生产造成了较大的困难,为解决前部刮板输送机"上窜下滑"的难题,实际生产中普遍采用伪斜布置方式工作面的方法解决。

急倾斜多煤层上保护层保护范围的数值模拟

针对急倾斜煤层上保护层俯伪斜开采的保护范围划定问题,采用三维快速拉格朗日法,通过模拟上保护层俯伪斜开采后被保护层的应力场及变形场的动态发展过程,确定了随着上保护层工作面的推进,被保护层的垂直层理面应力和煤层变形规律;根据上保护层开采后的应力卸压保护准则和煤层变形保护准则,确定了上保护层沿走向和倾向的保护范围.研究表明,急倾斜煤层俯伪斜上保护层开采后,上保护层俯伪斜采煤法沿倾向上、下边界的卸压角分别为81.5和74°;沿走向的卸压角在倾向上呈非均匀分布,大小为30~52,°伪倾斜工作面中部的走向卸压角最大,为52°.数值模拟结果与现场考察结果比较接近.

急倾斜三软厚煤层留小煤柱沿空护巷技术

在急倾斜三软厚煤层走向长壁俯伪斜采煤条件下实施留小煤柱沿空护巷十分困难,煤柱稳定性和巷道围岩变形极难控制。针对这一难题,提出了包含煤柱小角度锚固法和十字护顶方法的留小煤柱沿空护巷技术,有效解决了煤柱易沿顶底板剪切破坏并向巷内搓动的问题,降低了巷道软弱围岩的破碎程度和变形量。现场试验结果显示,留设小煤柱的完整性保持较好,其中相较于原支护方式顶底板移近量减少了40%,两帮收敛量则减少了42%,巷道围岩变形得到了有效控制。与此同时,还得到工作面前后方回采巷道的矿压显现呈现明显的6个分区,分别为工作面前方无影响区、工作面前方矿压显现影响区、工作面前方矿压显现强烈区、工作面后方顶板激烈活动区、工作面后方顶板活动减缓区和工作面后方基本稳定区。其中,工作面前方矿压显现强烈区和工作面后方顶板活动激烈区的范围明显大于缓斜近水平煤层,这为分区制定围岩控制措施提供了有利依据。所得研究成果可为我国急倾斜走向长壁俯伪斜工作面沿空护巷技术研究提供一定的补充。

大倾角厚煤层开采方法的选择

在现场调研基础上,针对薛村煤矿大倾角煤层赋存特点和技术现状,确定了大倾角难采厚煤层采煤方法所应遵循的原则,在这些原则下提出了7种采煤方法的可行方案,并比较详细地分析了各自的优缺点,最后确定伪俯斜走向长壁放顶煤开采较适合该矿,为最佳开采方案。

急倾斜煤层铣采机机械化采煤方法

针对倾角大于70°、煤层厚度3～5 m的急倾斜煤层难以实现机械化开采的难题,通过应用铣采机,配合柔性掩护支架,提出了走向长壁伪俯斜柔性掩护支架后退式铣采机械化采煤法。在弘利煤矿80°急倾斜煤层布置沿走向推进的伪俯斜长壁工作面,上巷回风,下巷运输;履带式铣采机由截割部、推运部等7个大部件组成,可以对急倾斜煤层机械铣挖;在工作面铺设搪瓷溜槽,铣挖破碎的煤体在重力作用下从搪瓷溜槽向下运输;设计的柔性支架成组布置在伪俯斜工作面,随着煤体的采出逐渐向下移动,形成稳定的回采空间。这种新型急倾斜煤层机械化开采方法的提出与应用,实现了该类煤层条件下落煤方式的机械化,有效提高了工作面效率。

急倾斜煤层的特点及采煤工艺

介绍了急倾斜煤层的开采条件及特点,以及适于急倾斜煤层的开采工艺方法。

掩护支架工作面安全高效开采技术

在总结淮南煤矿掩护支架50年安全高效开采成就的基础上,分析了合理巷道布置、优化工作面几何参数、挖潜改进、改革创新、加强生产流程控制与水、火灾害防治以及伪斜柔性掩护支架采煤法的适应条件等关键技术,介绍了以伪斜柔性掩护支架工作面为核心的安全高效开采技术新发展以及现场试验。提出了伪斜柔性掩护支架开采技术以后的发展趋势。

急倾斜薄煤层工作面支架稳定性优化研究

在开采急倾斜薄煤层时,工作面支架易发生下滑、倾倒的现象,很大程度上影响了工作面的回采进程。以逢春煤矿S2611工作面为背景,对支架的稳定性进行受力分析,并对造成支架失稳的各项因素进行分析,得到了煤层倾角、支架自重以及工作阻力的大小与支架失稳安全系数之间的相互关系。同时,提出了适合该工作面的采煤法-俯伪斜走向长壁采煤法。根据地层特征采用适应该采煤法的ZJY2400/8. 5/15. 5型液压支架,为提高支架的安全系数,对支架部分进行技术措施优化,通过添加防倒、防滑装置、活动侧护板以及底调装置增大支架安全系数。从对该工作面方案优化之后的应用效果可知,支架稳定性得到有效改善,提高了生产效率。

π型钢梁放顶煤技术在急倾斜厚煤层的应用

急倾斜煤层采用π型钢梁放顶煤技术的开采试验,取得了良好的技术经济成果,对同等条件煤层开采有指导意义。

关于综放工作面输送机窜动的控制

通过对淮南潘一矿 2 1 2 1 (3 )综放工作面输送机窜动的观测分析 ,总结出淮南潘一矿综放工作面输送机窜动的原因 ,提出控制窜动的方法。即选择正确的开采锐角 。

关于综放工作面运输机窜动的控制

本文介绍淮南潘一矿综放工作面输送机窜动的原因,提出选择正确的开采锐角,采用伪斜开采控制窜动的方法。

近距离煤层大倾角工作面围岩变形及控制

针对近距离煤层下大倾角煤层采场围岩控制这一难题,从理论上分析了上位煤层开采后的底板破坏深度,运用数值模拟FLAC3D研究了残留煤柱和采空区下大倾角俯伪斜开采不同区段应力分布特征;针对俯伪斜开采不同区段矿压显现特征,提出并实施了相应的片帮冒顶控制技术及巷道锚索加强支护技术。研究结果表明:当部分工作面及巷道处于煤柱下方时,巷道断面变形破坏量大、工作面煤壁片帮严重,顶板破碎,完整性差。当部分工作面及巷道处于采空区正下方时,易造成工作面冒顶。采取铺锚链网并辅助工字钢和架前链接金属网对破碎顶板和煤壁进行了加固,采用锚索配合矿用工字钢锁U型钢棚技术对煤柱应力集中影响下巷道进行了加强支护。工程实践表明,片帮冒顶得到很好控制,巷道变形量也在可控的范围内。