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题名综放开采散体顶煤初始煤岩分界面特征及控制方法
被引量:16
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作者
王家臣
宋正阳
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机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2015年第7期1-4,共4页
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基金
国家自然科学基金煤炭联合基金项目(U1361209)
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB227903)
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文摘
综放开采中,初始煤岩分界面作为后续移架放煤过程的约束边界,其发育过程和形态特征对后续放煤效果影响很大。以散体介质流思想为基础,结合室内散体顶煤放出三维模拟试验和PFC3D数值模拟结果,建立散体顶煤初始煤岩分界面的力学模型并进行深入分析。结果表明,初始煤岩分界面斜率上小下大的根本原因是煤岩分界面上不同位置所受侧向压力不同,放煤步距和破碎成散体的直接顶厚度是控制初始煤岩分界面形态的重要因素。提出了破碎直接顶合理厚度的确定方法和计算公式,从而达到控制散体顶煤初始煤岩分界面形态使其利于后续移架放煤的目的。
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关键词
散体顶煤
初始煤岩分界面
放煤步距
放煤漏斗
破碎直接顶厚度
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Keywords
loose top coal
initial interface between coal and rock
drawing interval
funnel of drawing coal
height of broken immediate roof
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分类号
TD823.49
[矿业工程—煤矿开采]
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题名块度级配对散体顶煤流动特性影响的试验研究
被引量:15
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作者
张锦旺
王家臣
魏炜杰
李良晖
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机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期985-994,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604501)
国家自然科学基金资助项目(51674264)
中国博士后科学基金资助项目(2018M631622)
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文摘
掌握破碎后散体顶煤的流动特性和放出规律是综放开采优化放煤工艺参数、提高顶煤采出率、降低含矸率的重要基础。不同块度的顶煤在松散煤块集合体中所占的比例称之为块度级配,块度级配是松散煤体流动特性的重要影响因素之一。为了研究块度级配对散体顶煤流动特性的影响,基于自主研制的放煤试验台,采用物理模拟试验和理论分析相结合的方法探究了块度级配对初始放煤量、颗粒运移轨迹以及煤岩分界面演化特征的影响。不同块度级配条件下的放煤试验结果表明,初始放煤量随顶煤平均块度的增大而增大;放出顶煤的块度级配变化显著,小块度顶煤占比高时,大块顶煤更易被放出;反之,大块顶煤因成拱频繁而放出量少;初始煤岩分界面演化过程中其最低点由放煤口中心线逐渐偏向采空区侧,且顶煤平均块度越大越显著,其运动轨迹基本符合横向抛物线形式。支架上方顶煤颗粒运动速度明显快于采空区侧顶煤颗粒;顶煤平均块度较小时,顶煤颗粒运动速度较快,成拱次数较少;顶煤通过放煤口以后,顶煤流动扩散角随顶煤平均块度的增大而增大。基于散体介质力学理论推导了支架侧和采空区侧初始煤岩分界面动态演化方程,结合放煤试验结果确定了不同顶煤块度级配条件下煤岩分界面理论方程的修正系数取值:支架侧初始煤岩分界面理论方程的修正系数k_R的取值为0.30~0. 35,采空区侧分界面理论方程的修正系数|k_L|的取值为0.25~0.28;讨论了顶煤块度级配对方程修正系数的影响规律,发现随着顶煤平均块度的增大,k_R和|k_L|的取值范围呈增大趋势。
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关键词
顶煤块度级配
放煤量
初始煤岩分界面
顶煤运移轨迹
流动特性
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Keywords
size distribution of top coal
drawing volume
initial boundary of top coal
flowing path of top coal
flow characteristics
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分类号
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
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