我国厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带发育高度区域分布规律

收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据,共计179组,其中坚硬覆岩51组,中硬覆岩100组,软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围,绘制了我国煤矿导水裂缝带高度分布图,以此数据为基础回归了导水裂缝带高度(简称“裂高”)预计公式,并重点分析了3个典型矿区导水裂缝带高度分布特征和主要影响因素,以及实测导水裂缝带高度数据之间存在较大差异性的原因,取得以下研究成果:从全国区域来看,实测平均裂采比随着岩性由软弱、中硬到坚硬依次递增,坚硬覆岩的平均裂高分别是中硬覆岩和软弱覆岩的1.52倍和2.29倍,中硬覆岩平均裂高是软弱覆岩的1.5倍;不同覆岩岩性的导水裂缝带高度都随着采厚的增加而增加,且坚硬覆岩条件下增加的速率明显要高于中硬和软弱覆岩;裂采比则随着采厚的增加而降低,且减小速率随着采厚达到一定厚度有趋于稳定的趋势。黄陇基地永陇-彬长矿区属于中硬覆岩类型,导水裂缝带高度和裂采比明显高于我国东部矿区,工作面长度大于170 m时导水裂缝带发育高度受工作面长度影响较大,其高度及裂采比随着工作面长度增加,呈增高增大趋势。蒙东(东北)基地扎赉诺尔矿区属于极软弱类覆岩,针对该类型覆岩条件,依据导水裂缝带发育高度长期实践数据,最小裂采比仅为5,采厚达到16 m时仅为全国软弱覆岩平均裂采比的68%,并提出采用趋势分析方法来预计极软弱覆岩条件下的导水裂缝带发育高度。神东基地浅埋矿区具有埋深浅、基岩薄、土层厚、高强度开采的特点,实测获得的导水裂缝带高度差异性极大,裂采比集中在19~28,最大达到35,明显高于全国尤其是东部矿区中硬覆岩条件的裂采比;但是部分矿井由于厚层红土层赋存对导水裂缝带发育具有明显抑制作用,实测裂采比7.16~7.78,较类似软弱顶板条件下开采裂采比仍降低了15%~53%。由实测数据回归得到的导水裂缝带预计公式具有较好的适用性,可为全国不同覆岩类型条件下厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带高度计算提供依据。

厚及特厚煤层综放面浅孔卸压综合抽放技术

鹤煤六矿主采的二1煤层为典型的低透气性厚及特厚煤层。该矿回采面因受多期构造影响,煤质松软致密,透气性差,尤其在全层综放面回采时,瓦斯问题更是制约着安全回采。为有效解决这一难题,提高安全回采效率,对低透气性厚及特厚煤层全层综放面浅孔卸压综合抽放技术进行了研究,通过在2123综放工作面2年的回采实践,有效地消除了回采期间瓦斯隐患,改善了工作面回采条件,确保了矿井的安全生产。

论滑移支架放顶煤采煤法在我区伊盟地区近水平厚及特厚煤层开采中的应用前景

论滑移支架放顶煤采煤法在我区伊盟地区近水平厚及特厚煤层开采中的应用前景赵老生一、我区伊盟地区煤层赋存特征及开采现状。我区伊盟地区两大煤田即准格尔煤田和东胜煤田以近水平厚及特厚煤层为主，储量十分丰富，其中准格尔煤田探明地质储量２００多亿吨，东胜煤田７０...

厚及特厚煤层综放面跨向斜轴安全回采关键技术

为确保厚及特厚煤层全层综放面跨向斜轴安全回采,在分析跨向斜轴"三场"演化机理基础上,针对工作面实际提出了现场"五F"协同管理和"四Z"关键举措。结果表明:通过采取措施,克服了向斜轴对回采影响,保证了综采面安全回采。

厚及特厚煤层群采动影响下覆岩运动特征探究

以新疆硫磺沟煤矿(4-5)02工作面、(9-15)06工作面、(9-15)08工作面为研究对象,借助UDEC数值模拟软件及现场监测数据,探究厚及特厚煤层群开采过程中,煤层上覆岩层的运动特征及覆岩运动对下位煤层开采的影响。研究结果表明:覆岩运动在多层关键层控制作用的影响下呈现明显的“上弱下强”特点;关键层控制作用使得覆岩运动自下而上呈现明显的“低-中-高”渐次发展特征;上位煤层开采过程中上方坚硬砂岩不易发生断裂破坏,覆岩运动不完全,致使下位煤层开采过程中高、中位岩层将发生较大的断裂破坏,有较大的弹性能释放,对此应在上位煤层开采过程中,开展合理有效的顶板预裂等控制手段,避免下位煤层开采过程中有较大的能量释放。

厚及特厚煤层工作面顶板垮落高度的确定

采用理论分析、数值计算、相似模拟以及现场实测相结合的方法，分析了厚及特厚煤层工作面采空区顶板垮落高度．研究表明，关键层理论计算分析适用于岩性坚硬、结构完整的顶板条件；考虑顶板挠曲与矸石碎胀影响的采空区顶板垮落高度计算方法具有一定的普适性，得到了影响采空区顶板垮落高度的因素为煤层开采高度、顶板破断块体碎胀系数以及顶板分层极限挠曲变形量；2种理论分析结果给出大同矿区同忻煤矿8105工作面采空区坚硬顶板的垮落高度分别在143m与76～141m，实测得到的顶板垮落高度为80～120m，理论值与实测值基本一致，验证了2种理论分析方法的正确性．

10m超大采高智能化开采关键技术及装备研究

通过调研陕西陕煤曹家滩煤矿业有限公司22煤层赋存条件,探究了超大开采空间矿压显现规律及超高煤壁片帮特点,总结了超大采高综采工作面围岩控制关键技术,分析了超大采高综采工作面端头区支护特点,提出“大梯度+小台阶”端头区过渡模式,实现了综采工作面中部到两端头巷道6 m高差的短缓过渡及端头区三角煤高回收率支护;基于综采工作面智能化成套开采装备选型配套,研发了适应10 m超大采高综采工作面的成套开采装备,实现了超大开采空间安全防护、特厚煤层高效截割、超大运量煤流顺畅运输;搭建工作面“采支运”一体化智能协同作业控制系统及多源系统集成与数据融合分析平台,支撑10 m超大采高综采工作面安全高效开采。

沙坪煤业13号煤层合理采煤方法分析

以某沙坪煤业13号煤层为研究对象,对其煤层赋存特征进行了分析,基于产能、经济和安全等方面,对该煤层的分层开采和综放开采采煤方法进行了研究。结果表明,在一盘区北翼,13上煤层工作面采用综采开采,13号煤层工作面采用综放开采;在一盘区南翼和二盘区,13号煤层工作面采用整层综放开采。该研究可为沙坪煤业的矿井生产规划提供一定的依据。

厚煤层智能绿色高效开采技术与装备研发进展

厚及特厚煤层是我国西部矿区的主采煤层,超大采高综采(放)开采技术装备的创新实践为我国煤炭资源安全稳定供给奠定了坚实基础。以超大采高综采(放)开采理论、技术与装备的发展为主线,综述了我国厚煤层智能绿色高效开采技术与装备的研发历程和最新进展。基于大量现场实测与模型计算,提出液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合模型,并将该理论模型应用于超大采高综采(放)开采实践。针对超大采高开采围岩控制难题,建立了工作面覆岩断裂失稳的“悬臂梁+砌体梁”力学模型,以及煤壁片帮的“拉裂-滑落”力学模型,并提出了超大采高液压支架合理工作阻力确定的“双因素”控制方法,开发了液压支架支护质量监测控制系统及顶板灾害预测平台,研发了6~10 m系列超大采高液压支架及配套装备,并在西部矿区进行了实践,实现了坚硬厚煤层的安全高效开采。针对坚硬特厚煤层综放开采围岩控制难题,分析了大采高综放液压支架与围岩结构耦合系统,提出了综放工作面煤壁片帮呈现板裂化特征及片帮机理,研制了最大机采高度为7.0 m的超大采高综放液压支架,为浅埋深坚硬特厚煤层安全高效高回采率开采提供了理论、技术与装备支撑。

7m采高综采工作面两巷顶煤回收技术研究

对于回采高度大于综采工作面进风巷、回风巷高度的厚及特厚煤层综采工作面来说,因受工艺、技术、设备配套的制约,两巷顶煤基本不进行回收。为了研究两巷顶煤回收技术,以补连塔煤矿7m大采高重型综采工作面为研究对象,提出了通过设备改造及工艺优化实现两巷顶煤回收的方案。通过研究得出回风巷顶煤比进风巷顶煤容易回收的结论,并提出两种回风巷顶煤回收的方案,在该综采工作面回采过程中实现了回风巷顶煤部分回收技术,回收巷道顶煤宽×高为3.5m×2.5m,证明了两巷顶煤回收的可行性。

大采高综采工作面回收两巷顶煤可行性研究

在矿山开采过程中,受采煤工艺、技术以及矿山机械设备等因素的影响,对于回采高度大于综采工作面进风巷、回风巷高度的厚及特厚煤层综采工作面来说,两巷顶煤基本不进行回收。以某矿7m大采高综采工作面为研究对象,研究两巷顶煤回收技术,通过矿山设备改造及工艺优化提出两巷顶煤回收的方案。结果表明:回风巷顶煤较进风巷顶煤容易回收,并提出两种回风巷顶煤回收的方案,在该综采工作面回采过程中实现了回风巷顶煤部分回收技术,回收巷道顶煤宽×高为3.5m×2.5m,证明了两巷顶煤回收的可行性。

综放面在地质条件复杂区域全走向大坡度开采技术

南山煤矿北五外区15层地质条件复杂,设计综放面全走向大坡度开采,通过对ZF2000/16/24轻型低位放顶煤液压支架的推拉千斤顶联接头、液压系统管路、以及安装护帮板等一系列技术改造和措施,顺利地实现了沿全走向大坡度开采。为今后在地质条件复杂的块段综放开采设计、生产提供开采经验和技术数据。