黄土覆盖矿区非连续推进长壁工作面开采技术研究

针对黄土覆盖矿区"三下"压煤量很大的现象,提出了一种基于非连续推进的长壁工作面来控制地表沉陷的开采工艺,即通过在工作面推进方向上留设合理的间隔煤柱,并适当调整工作面的开采宽度,以使地表形成双向极不充分采动,从而达到控制地表沉陷、保护建筑物的目的。并利用该方法确定开采宽度和煤柱宽度,采用数值模拟计算进行地表移动、变形大小及煤柱破坏程度分析。计算结果表明,采用非连续推进的长壁工作面的设计是可行的,提高了煤炭资源的采出率,为解决黄土覆盖矿区"三下"压煤开采、延长老矿井的生产周期、实现建筑物不拆迁情况下安全开采提供了一种技术途径。

单层采动诱发长壁开采水平岩层开裂、冒落过程模拟——基于连续-非连续方法

提出了一种适于模拟准脆性材料（岩石、混凝土等）变形、开裂、接触、摩擦及转动的连续-非连续方法。开展了单层采动诱发长壁开采水平岩层开裂、冒落过程的数值模拟研究。研究发现,在工作面推进过程中,顶板不断离层和开裂,开裂后岩块不断冒落,采空区和工作面上方的垂直应力低值区呈梯形,其尺寸不断增加,直至稳定;在垂直应力梯形低值区两个腰的位置及其顶部一定范围内,裂隙较为发育,垂直应力梯形低值区其余位置的裂隙被重新压实;在梯形低值区两个腰的位置,开裂后岩块倾斜排列,形如砌体;如果将每次工作面推进长度及每两次开采间隔的时步数目均翻番,则顶板冒落变晚,垂直应力梯形低值区的对称性变好,该差异根源于非线性动力学系统对于加/卸载历史的依赖性。在目前的模拟中,未考虑剪裂和液压支架的作用。

浅谈薄煤层工作面开采技术

世界上薄煤层有着丰富的储蓄量,而对它们的开采工作则进展较少。由于资源供应的日益紧张,人们渐渐将目光集中向薄煤层的开采工作,这成为将来煤炭资源开采的一个发展趋势。文章首先阐述了现阶段薄煤层的开采状况,再重点对薄煤层开采技术进行了叙述,最后对薄煤层开采未来的发展方向进行了讨论。

浅埋煤层长壁工作面保水开采地表水位变化分析

为了解决保水与采煤这一矛盾,在论证了保水开采机理及其可行性后,神东矿区补连塔煤矿32202长壁工作面在正常回采过程中,根据浅埋煤层保水开采适用条件的初步分类研究成果,确定采高为5.3 m以下,并选用高强度液压支架和大功率高可靠性配套设备,保证工作面推进速度大于15 m/d。工作面回采后,地面水井水位观测显示,工作面中部10号水井水位,在采后25 d左右就渐趋稳定;靠近回风平巷的18号水井水位,在近1个月后才能够稳定。工作面回采稳定后,10号水井水位相对于地面升高0.66 m,18号水井水位相对于地面下降0.87 m,对第四系松散含水层影响较小,地表主要植被能够正常生长。工业性试验表明,以工作面快速推进为核心的长壁工作面保水开采技术在适宜地质条件下能够取得成功,为我国西部浅埋煤层矿区的生态环境建设和提高煤炭资源回收率提供了借鉴。