连续采煤机块段式开采顶板控制技术研究

为解决连续采煤机块段式开采工作面顶板难以管理的问题,实现连续采煤机开采工作面顶板可按照一定规律有序垮落,提出了煤柱支护技术、支架切顶技术、卸压爆破强制放顶技术,同时对工作面三角区顶板的控制技术进行了分析。应用结果表明:通过留设采硐间煤柱、支巷口保护煤柱以及区段保护煤柱,在采硐开口位置采用梯子梁或工字钢并补打锚索加强支护等措施,可有效管理顶板;而且,采用支架切顶技术、支巷深孔爆破强制放顶技术及边界顶板爆破卸压技术能够合理控制顶板垮落。

连续采煤机块段式开采矿压显现规律研究

以神东公司乌兰木伦煤矿边角煤开采条件为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件计算研究了连续采煤机块段式开采工艺条件下的采场矿压特征,并进行了现场矿压观测。研究表明：采用完全垮落法管理顶板时,随着工作面推进,采空区面积不断扩大,刀间煤柱压力峰值越大且其应力变化剧烈,应力集中系数在2.2～2.7范围;采空区直接顶最大垂直位移位置向回采方向延伸,直接顶与老顶逐步产生了离层,且离层量越来越大,并在支巷与联巷的交叉位置形成的三角区域进行大面积垮落。

我国连续采煤机短壁机械化开采技术发展40 a与展望

连续采煤机短壁机械化开采技术在提高煤炭资源采出率、促进我国煤炭工业高质量发展等方面发挥着重要作用。改革开放以来,我国连续采煤机短壁机械化开采技术实现了“由弱到强”的发展历程,依靠相关技术与装备科技的创新,支撑着煤炭资源采出率持续提升。首先从煤柱及不规则块段开采、“三下”压煤开采、露天边帮压煤回收、中小煤矿采煤机械化升级改造和延长矿井服务年限等方面,全面系统阐述了我国煤炭工业对短壁开采的技术需求,并系统回顾和总结了连续采煤机短壁机械化开采的工艺、理论及装备的发展历程。工艺方面,连续采煤机短壁采煤法从房柱式发展到旺格维利式,再到以块段式采煤为代表的现代房柱式采煤法,形成了具有中国特色的短壁机械化开采技术体系。从回采方式、通风方式和顶板管理等方面总结了3种工艺的特点,并指出块段式采煤是短壁开采的高级阶段。理论方面,从短壁开采的煤柱稳定性、地表沉陷控制、顶板控制等方面总结了短壁开采理论的研究进展。装备方面,研制了连续采煤机、锚杆钻车、梭车、连续运输系统、给料破碎机、履带行走式液压支架、铲车、柔性连续运输系统等系列化、成套化的短壁机械化开采装备,促进了煤矿短壁装备的国产化进程及其技术进步,形成了适应我国不同煤层赋存地质条件和开采条件、具备自主知识产权的短壁开采装备体系,最后,分析了连续采煤机短壁机械化开采技术发展过程中的问题,围绕煤矿智能化建设主题,提出了短壁开采技术的发展方向及建议。

连续块段式工作面安全开采技术研究

连续块段式开采能够针对长臂机械化开采遗留煤柱、不规则煤块有效回收开采。针对连续块段式开采工艺、技术、安全性进行研究与完善,并在山西省太行地区某煤矿实际应用,在确保安全开采同时,煤炭资源开采率得到较大幅度提高,提升煤矿效益。

连续采煤配套设备分析及开采工艺参数优化

为解决块段式煤层所导致资源浪费问题,在对1#煤层长壁式开采方式残留的煤层进行开采,对所属工作面地质、煤层等条件分析的基础上,结合连续块段式开采工艺完成了巷道的合理布置,并通过理论计算和经验初步确定煤柱宽度,最后通过数值模拟手段对煤柱宽度进行优化,达到工作面安全开采效果的同时,最大化提升了资源回收率。

连续采煤机滚筒载荷的计算机模拟

建立了连续采煤机单个截齿受力和滚筒载荷的数学模型,对连续采煤机的截割过程进行了计算机模拟,得到了滚筒的载荷特征,为连续采煤机的动态设计及优化设计提供了必要的手段。

短壁机械化开采技术的研究及应用

为进一步提升综采工作面的回采率和对工作面围岩控制的效果,以燕家河煤矿为例,在分析其地质、水文以及煤质条件的基础上,提出将短壁机械化采煤工艺的行走支架护顶式采煤工艺应用于实际生产中,并对刀间煤柱宽度、区段保护煤柱以及联巷残留煤柱宽度对工作面围岩控制的影响进行分析,最终得出最佳采煤工艺参数.