特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

针对榆神矿区坚硬特厚煤层综放开采所面临的顶煤悬顶距长、冒放性差、采出率低和采放不协调等问题,探讨了机采割煤高度6.0 m以上的超大采高综放开采可行性和必要性,分析超大采高综放开采支架-围岩耦合关系,在支架-围岩强度、刚度和稳定性耦合的基础上,提出超大采高综放开采支架-围岩结构耦合理论。从液压支架与围岩相互作用机理角度,阐释了支架-围岩支护系统“小结构”初次耦合主动支撑和“大结构”二次耦合被动承载概念和理论,分析了围岩“大、小结构”耦合对工作面围岩支护效果和适应性的影响,指出综采放顶煤液压支架结构设计除需满足“小结构”支护系统适应“大结构”周期性破断失稳形成的强动载矿压外,还需考虑液压支架结构(特别是放煤机构结构)对顶煤冒放运移规律和支架载荷演化过程的影响,通过支架结构与顶煤冒放结构耦合实现顶煤顺利放出,提高顶煤采出率。采用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场调研等研究方法,分析了坚硬顶煤冒落和放出结构以及冒放过程的成拱机理,讨论了液压支架结构高度对矿山压力显现强度、顶煤冒放结构和资源采出率的影响,研究了放煤机构结构对顶煤成拱结构的影响,以及放煤机构结构对顶煤的二次破碎作用,提出了强力放煤机构结构改进和优化策略,并对破煤机理和效果进行探讨,以期为相似坚硬特厚煤层综放开采支架-围岩耦合提拱理论指导和借鉴。

特厚坚硬煤层分层综放开采关键技术研究

通过对特厚坚硬煤层综放开采技术的系统分析，指出提高坚硬顶煤的冒放性和瓦斯的综合治理是该条件下综放开采所面临的主要技术难题。在对特厚坚硬顶煤结构及破碎特点分析的基础上，提出了提高坚硬顶煤冒放性的主要技术途径和措施，在宁夏太西集团白芨沟矿煤层特厚、坚硬、顶板坚硬、高瓦斯和浅埋深条件下，成功地进行了分层综放开采的实践，达到了工作面年产 １５０Ｘ １０４ｔ的生产水平。在该条件下实现了综放开采技术的突破，取得了预期的效果。

坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术

针对西部埋深较浅、坚硬、特厚煤层顶煤冒放性差的问题,以金鸡滩煤矿2-2上坚硬特厚煤层赋存条件为基础,通过理论模型计算、数值模拟分析及设备结构优化设计等方法,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术。通过建立坚硬特厚顶煤的"悬臂梁"力学模型,计算分析了顶煤厚度与悬臂极限断裂长度的关系;首次定量分析了液压支架反复支撑对顶煤的损伤破坏效果,研究了液压支架主动支护作用力、反复支撑次数对顶煤破坏深度、破坏块度的影响;分析了大采高综放工作面煤壁片帮防治与提高顶煤冒放性的矛盾,通过优化液压支架架型结构参数解决了二者之间的矛盾;创新设计了强扰动三级高效放煤机构与综放工作面后部刮板输送机交叉侧卸布置方式,有效提高了大块顶煤的放出率与放出效率。

坚硬特厚煤层随工作面推进上覆岩层运动规律研究

文章以神华宁煤矿业集团汝箕沟煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对32211工作面坚硬特厚煤层上覆岩层运动规律进行研究和分析,得到了在坚硬特厚煤层的条件下上覆岩层运动规律变化与工作面推进步距的关系,即随32211工作面推进步距的增加,支承压力、传递岩梁、破断拱的高度都会相应的增大,但最终趋于稳定。这一研究结论对于坚硬特厚煤层条件下工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。

ZZF5200/19/32S型坚硬特厚煤层放顶煤液压支架的研制

该支架是针对靖远矿务局红会一矿坚硬、特厚煤层综放开采技术的需要研制而成的。试用结果表明,支架的结构合理,支护性能良好,与其它设备配套性能良好。

浅埋坚硬厚煤层预采顶分层综放技术研究

为有效解决神东矿区浅埋特厚坚硬煤层开采技术难题,以神东活鸡兔矿井1-2煤层为研究对象,针对浅埋坚硬特厚煤层试验采用上层综采下层综放开采技术,通过数值模拟、相似材料模拟以及理论分析等综合研究方法系统分析了上分层综采对下分层顶煤冒放性影响规律,提出了下分层综放工作面"上压下顶"有利于顶煤回收的"采大放小、高阻支架上下扰动"措施。通过试验应用与现场观测,结果表明:顶煤冒放性得到有效改善,支架后方顶煤充分破碎,工作面资源采出率达到87%,且下分层综放工作面压力显现缓和。

坚硬特厚煤层综放提高回收率实践

新疆库车县榆树田煤矿开采的下5煤厚度大且坚硬,冒落不充分,易产生大块煤回收困难,回采率低,老塘遗煤多,造成发火、大面积顶板突然垮落等安全隐患。该矿进行了高压注水、"超前深孔预裂爆破"联合弱化的方法,同时对这些工艺的技术参数、施工过程、工序环节进行改进优化。有效提高了回采率,顶板随采随冒,工作面无大面积顶板垮落现象,支架载荷变化平缓,提高了经济效益同时减少了安全风险。

煤层俯孔超前预裂注水技术在急斜坚硬特厚煤层水平分层轻型放顶煤工作面应用的探讨

根据王家山煤矿一、二号井急斜坚硬特厚煤层水平分层走向长臂轻型放顶煤工作面,回采过程中因煤质坚硬、煤层有冲击倾向性易于集聚弹性能等客观条件,导致回采过程中顶煤不宜放出、回采率低、坚硬煤体易生矿压显现等问题,进行了针对性技术方案研究,提出采用用煤层俯孔超前预裂注水技术,使其具有顶煤弱化破碎效果好、兼有煤体预裂卸压作用、省工省时便于操作等优点。

特厚坚硬高瓦斯大断面综放切眼锚网锚索耦合支护实践

根据现场工程地质条件调查分析、岩石物理力学特性和特厚坚硬高瓦斯大断面综放切眼围岩力学变形机制及其转化研究,提出了特厚坚硬高瓦斯综放工作面巷道锚网锚索耦合支护设计方案。根据试验结果,证明在白芨沟矿采用锚网锚索耦合支护技术在技术上是可行的、安全上是可靠的、经济上是合理的。

深孔预裂爆破技术在坚硬特厚煤层综放工作面的应用

介绍风水沟煤矿综放队施工6-3B东一片底分层综放工作面对顶煤进行深孔预裂爆破施工过程,克服了深孔装药困难,合理地布置深孔预裂爆破炮眼,不断优化装药结构和装药量,改进爆破工艺,保证了综放正常回采,大大地提高了综放工作面的回采率。

坚硬顶板特厚煤层预爆破放顶采煤试验

忻州窑矿 891 6工作面为坚硬特厚煤层 ,其顶板为坚硬岩层 ,采用中巷预爆的方法及优化参数后的放顶煤采煤法 ,控制了煤的块度 ,提高了煤炭回收率 。

坚硬特厚煤层放顶煤可行性分析

以马道头煤矿8406工作面为研究背景,采用理论分析计算的方法对坚硬特厚煤层放顶煤的可行性展开研究。研究结果表明:煤层强度、煤层埋深、顶煤裂隙发育程度、顶煤夹矸情况及采放比是影响特厚煤层顶煤冒放性的主要因素;采取模糊综合评价方法分析各影响因素的隶属度,对顶煤冒放可行性进行评价;评价结果表明8406工作面顶煤冒放可行性一般,辅以相应技术手段后可采用放顶煤采煤法。

ZFQ3800/16/30型坚硬特厚煤层放顶煤液压支架的应用

针对坚硬特厚煤层综放开采技术,介绍了所采用的ZFQ3800/16/30型液压支架的设计思路、支架特点及其使用效果。在试用期间创下了使用矿建矿以来月产和日产最好水平。

坚硬特厚煤层综放工作面顶煤弱化技术研究与应用

采用施工工艺巷深孔弱化爆破的方法,有效的解决了水帘洞煤矿坚硬顶煤冒放性差的问题,使顶煤在回收过程中易于垮落和破碎,顶煤的回收率得到有效提高,是一种安全并且效果较好的方法.

特厚煤层大采高综放自动化开采技术与装备

针对我国西部矿区坚硬特厚煤层综放自动化开采技术难题,研究了大采高综放工作面液压支架与围岩耦合作用关系,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及液压支架合理工作阻力确定方法,研发了液压支架与围岩智能耦合控制系统及自动化放顶煤控制系统,实现了大采高综放工作面自动化开采。基于坚硬特厚煤层大采高综放液压支架与围岩耦合作用关系,建立了坚硬顶煤冒放的"悬臂梁"模型及顶板岩层结构失稳的"组合悬臂梁"模型,揭示了大采高综放工作面合理机采高度确定方法及合理液压支架工作阻力确定方法。通过分析两柱强力液压支架的承载特性,创新设计了大采高综放液压支架三级高效强扰动放煤机构,研发了综放液压支架智能耦合控制系统,实现了对液压支架姿态与受力状态的实时监测。基于大采高综放工作面分段多窗口多轮放煤工艺的时序控制自动化放煤逻辑关系,研发了自动化放煤控制装置,实现了坚硬特厚煤层大采高综放工作面安全、高效、高回采率自动化开采。

坚硬特厚煤层工作面覆岩运动规律分析

针对某矿坚硬特厚煤层复杂地质条件,运用矿压理论、数值模拟方法对其工作面坚硬特厚煤层上覆岩层运动规律进行研究和分析,得到了在坚硬特厚煤层的条件下上覆岩层运动规律变化与工作面推进步距的关系,即随着工作面推进步距的增加,支承压力、传递岩梁、破断拱的高度都会相应地增大,但最终趋于稳定,这一研究结论对于坚硬特厚煤层条件下工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。

坚硬特厚煤层综放开采技术研究

分析了下石节煤矿综采放顶煤的生产情况及经济技术成果,研究了放顶煤装备与工艺的先进性及目前综采放顶煤生产在下石节煤矿生产中的应用,提出了提升综采放顶煤工艺水平需要继续解决的一些问题及建议。

浅埋硬厚煤层提高综放采出率的研究与实践

为解决浅埋坚硬特厚煤层综放采出率低的问题,论文在系统分析综放开采煤炭损失组成的基础上,从工作面设备选型、回采巷道布置、采放工艺优化等方面研究了提高综放采出率的技术措施,并首次使用回煤箱减少放煤损失。研究成果在俄霍布拉克煤矿得到成功应用,工作面采出率达84%,可为类似条件下的煤层综放开采提供参考。

坚硬煤层综放开采分析

以坚硬特厚煤层的综放开采为研究对象,通过结合具体工程实际,对实现坚硬特厚煤层有效综放开采的关键技术进行了充分论述,并结合实际数据对该综放回采工艺的应用实践效果做出分析。其结果表明通过弱化顶煤再综放回采的工艺,能实现对特厚坚硬煤层的有效回采,相较于传统分层开采工艺,在确保回采比率的同时还能缩减成本支出。

综放工作面大断面切眼锚网索支护技术研究

根据现场工程地质条件调查分析、岩石物理力学特性和超厚坚硬高瓦斯大断面综放切眼围岩力学变形机制及其转化研究 ,提出了超厚坚硬高瓦斯综放工作面巷道锚网锚索耦合支护设计方案。根据试验结果 ,证明在白芨沟矿采用锚网锚索耦合支护技术在技术上是可行的、安全上是可靠的 。