宁东矿区大倾角煤层工作面缩面设计与施工

110302大倾角煤层工作面受金家渠煤矿逆断层(西翼)构造影响,制约矿井采掘接续。基于钻探、物探手段研判工作面下部沿运输巷走向616~1084m、沿倾向1~52号支架对应区域内(0~75m)的煤层出现翻转、分叉等地质异常现象,经多方论证,制定缩短工作面的设计并开展工程实践。缩短工作面设计涉及措施工程施工、煤流系统改造、设备回撤安装等方面,需要系统思考、综合设计。该工程包括重新施工110302工作面皮带运输巷(Ⅱ),避开地质构造影响区;施工转载巷、回撤通道等措施工程,形成新的回采系统;将工作面1~57号支架及对应区域的刮板输送机进行回收,将原皮带运输巷内破碎机、转载机安装到皮带运输巷(Ⅱ);通过原皮带运输巷、转载巷、皮带运输巷(Ⅱ)形成新的煤流运输系统,最终实现大倾角煤层工作面缩面后的正常回采。通过探讨大倾角煤层工作面缩面的关键技术和实现路径,为宁东矿区复杂采煤层开采提供了新的安全管控措施。

近距离采空区下大倾角俯伪斜工作面矿压显现特征研究

针对大倾角俯伪斜工作面矿压分布特点,结合潘北矿大倾角近距离煤层群开采地质与工程条件,开展了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面不同开采阶段支承压力演化特征研究。根据现场观测数据以及数值模拟分析,构建了不同回采阶段大倾角煤层俯伪斜开采煤壁前方支承压力分布以及数值计算模型,计算了煤壁前方支承压力作用范围,揭示了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面支承压力'鞍型'分布特征。通过理论分析及现场实测分析了工作面周期来压步距及顶板来压强度,提出了工作面矿压控制对策,取得良好的经济技术效益。

大倾角大采高工作面煤矸互层顶板漏冒规律研究

为了保证大倾角大采高综采工作面在煤矸互层顶板下的安全高效开采,解决工作面频繁发生顶板漏冒的问题。采用物理相似模拟实验与理论分析等方法对大倾角大采高工作面煤矸互层顶板应力分布与演化规律、破坏与漏冒特征进行研究。结果表明:工作面回采时,煤矸互层顶板受压在支架顶梁上方断裂;移架过程中煤矸互层出现离层、台阶下沉等现象,支架支护阻力急剧增大,断裂煤矸层因支架反复支撑作用而挤压破碎;当支架支护作用削弱时,支承应力向工作面前方煤体转移,工作面前方支承压力逐渐增大、应力集中,导致煤矸互层顶板超前断裂、煤壁片帮,破碎煤岩体从支架前方沿煤壁片帮处漏冒。通过理论分析,发现煤矸互层漏冒前,工作面顶板剧烈下沉,提出以控制顶板下沉量的方式来预防煤矸互层架前漏冒,具体防治措施为:带压移架、提高支架支护初撑力、提高煤壁稳定性。

大倾角工作面安全防护措施及其应用

通过对大倾角工作面安全防护措施的研究,并根据多个采面的实际应用效果和经验,总结归纳了适用于大倾角工作面的一系列安全、可靠、先进的安全防护措施,并分别就架间密封、机道及架前挡矸、架内人行通道的安全防护等的具体保护措施、机构及使用经验,做了详细介绍与说明,为今后大倾角工作面的安全开采提供参考。

孤岛条件下大倾角大断面开切眼俯斜掘进技术

结合王家山煤矿东一203综放工作面大断面开切眼的掘进情况,分析了大倾角大断面综放工作面开切眼仰斜掘进存在的问题,设计采用"锚网索+喷浆+木点柱"联合支护方式,并从掘进出煤、安全防护问题、掘进工艺、动力灾害防治等方面提出了在孤岛条件下大倾角大断面开切眼俯斜掘进施工关键技术。通过工程实践和比较分析表明,大倾角开切眼俯斜掘进能降低工人劳动强度,节约支护材料,提高施工效率,缩短开切眼施工工期。

三角煤柱综采旋转加架开采技术

为回采不规则煤柱,综采工作面需进行调斜和旋转回采,而旋转回采工艺技术一直是综采的难点之一。介绍了大倾角综采旋转加架开采技术,对不规则工作面三角煤柱全部进行了回采,摒弃了通过施工改造巷等长旋转开采三角煤柱的常规方法(丢失小三角煤柱)。通过对胶带巷运输系统进行改造,解决了旋转回采后收尾期间由于巷道与工作面呈50°的夹角造成工作面无法推进的技术难题。

大倾角工作面成功快速通过复杂地质构造带

大倾角综采工作面在回采过程中会遇到不同的复杂地质构造带,这些地质因素会给回采带来很大困难,甚至造成工作面无法进行回采。本文以新疆焦煤集团2130煤矿24221工作面通过错台、石梁的设计方案为例,论述了大倾角综采工作面通过复杂地质构造带遇到的问题及处理方案。

大倾角工作面支架稳定性控制技术研究

本文结合相关知识,对大倾角工作面支架的受力情况展开分析,探究其影响因素,提出支架稳定性控制技术措施,希望为大倾角煤层的开采提供参考和建议。

动静载影响下大倾角工作面巷道两帮应力分布规律研究

为了研究动静载影响下大倾角工作面运输巷、回风巷帮部最大主应力分布特征,以新疆博斯坦煤矿1132工作面地质条件为原型,建立了煤层倾角37°的FLAC3D数值模型进行数值模拟研究。结果表明:静载影响下大倾角工作面最大主应力分布非对称,运输巷和回风巷两帮表现为左帮高应力区偏下,右帮高应力区偏上的特征;动静载叠加影响下,运输巷帮最大主应力波动幅度大于回风巷,运输巷和回风巷左帮最大主应力升高,右帮最大主应力降低,巷道帮部最大主应力分布比静载作用下更加不对称。针对大倾角工作面巷道帮部的最大主应力分布特征,对大直径钻孔卸压措施进行优化,经现场钻屑检验,运输巷回采帮钻屑量平均降低11.8%,回风巷回采帮钻屑量平均降低16.5%,卸压效果良好。

大倾角大采高综采工作面支架工作阻力分布特征研究

以攀煤集团花山煤矿4238工作面为工程背景,利用弹性力学薄板理论,分析了大倾角大采高工作面顶板沿走向和倾向的破断特征;通过模拟大倾角大采高工作面顶板垮落高度,考虑工作面对应段支架承受动、静载荷的不同,分析确定了工作面支架工作阻力呈现中间大、两端小的明显分区特性。根据KJ21矿压监测系统对工作面支架进行实时监测,分析工作面支架阻力规律,基本符合理论分析的分布特征,验证了理论计算和数值模拟的可行性和正确性。

大倾角煤层孤岛工作面采动应力演化规律研究

为指导大倾角煤层孤岛工作面矿压防控,以王家山煤矿203工作面为工程背景,通过数值模拟和现场实践,揭示该类孤岛工作面采动应力演化规律及冲击危险性。结果表明:在北部采空区、小窑破坏区和东部采空区的耦合影响下,203工作面回风巷侧采动应力集中程度高于运输巷侧;203工作面周围煤岩体存在顶煤和底煤双剪切带,导致顶板侧顶煤在重力作用下易于破碎放出,而顶板侧底煤的应力集中程度进一步加剧。基于采动应力集中系数K的分区结果和现场钻屑监测,203工作面回风巷是矿压防治的重点区域。提出综合大直径钻孔卸压和煤体卸压爆破的分级解危措施并在现场实施,解危效果显著。

大倾角智能化工作面防飞矸与自动跟机技术研究

结合某煤矿大倾角智能化综采工作面的工程实践,针对大倾角智能化综采控制设备和防飞矸装置配套中存在的问题,并提出解决方案,实现防飞矸装置控制和自动跟机技术协调统一,为大倾角煤层应用智能化综采控制技术奠定基础。

大倾角综放工作面支架防倒防滑技术研究

通过对大倾角综放工作面支架的受力分析和支架稳定性分析,寻找出了防止工作面支架倒滑的方法,在生产实践中,通过伪斜布置工作面,有效地控制了工作面支架的下滑。

陈四楼煤矿大坡度下山回撤技术应用实践

陈四楼煤矿21015采煤工作面终采位置平均坡度大。由于地质条件限制,为确保安全高效回撤采煤工作面设备,需采用下山回撤的方式。在综合考虑工作面实际条件和回撤工艺的技术基础上,通过优化收尾工艺、设置留架绞车和调整支架回撤施工工序的方法,实现了采煤工作面设备大坡度下山安全回撤,解决了回撤过程中的难题,为下山条件下的采煤工作面设备回撤提供了一种新方案。

汾源煤业公司5-102工作面开采设备选型分析

汾源煤业公司5-102工作面属于大倾角工作面,且开采环境复杂多变。为保证开采顺利进行,提高开采效率和安全性,通过对不同开采方案和设备参数对比分析,选择整层综放开采方案,并确定了采煤机、输送机和支护装置的主要参数及类型,减少了开采过程中的煤体损失,提高了安全系数,实现了经济性和安全性目标。

采煤机大倾角综采工作面爬坡试验

根据采煤机在大倾角综采工作面的工作环境,设计采煤机爬坡试验方案,模拟采煤机在大倾角综采工作面时的工作状态。通过爬坡试验方案的介绍,并对选用采煤机爬坡和制动能力进行计算分析,采煤机可完成35°爬坡试验。试验中对采煤机的制动系统进行改进,可保证采煤机制动系统的可靠性。试验可对采煤机的爬坡性能、制动效果及液压系统等性能进行测试,研究大倾角工作面采煤机的受力及工作状态,可缩短大倾角大功率采煤机的研发周期,提高产品的可靠性。

大倾角首采工作面快速对接技术设计与应用

针对宁东银星二号煤矿首采工作面因背斜构造影响呈"刀把型"布置需要在开采过程中进行窄、宽面对接的特殊情况,结合工作面开采条件和设备配套状况,设计了工作面对接技术流程并进行了工程应用。研究及实践结果表明,完成工作面安全快速对接需要严格按照准备、调整、合茬、调试等四个阶段实施。对接过程中的精细测量和精确控制纠偏是顺利实现工作面安全对接合茬的关键,并贯穿了工作面对接的整个过程。具体实施时,通过细化工作面对接工作量,严格执行工作面对接技术流程,合理组织施工作业,实现了工作面快速安全高效的对接,为矿井正常有序的生产打下坚实的基础,可为类似条件下工作面的顺利回采提供参考和借鉴。

大倾角三软不稳定煤层工作面优化设计

为了解决大倾角三软不稳定煤层煤柱工作面采用悬移支架支护开采时,在推采过程中经常出现的支架下滑、咬架、煤壁片帮、安全出口和采场空间强烈变形等工程问题,以河南地方永安煤业公司煤矿为工程背景,系统分析了大倾角三软不稳定煤层采煤工作面在生产期间存在的主要问题及对生产的不利影响,提出了包括调整工作面推进方式、选择合适推进速度、加强采场支护管理、改进工艺流程等工作面优化措施,经过实际工程推广应用,煤矿工作面环境和安全条件得以明显改善、生产效率提高。

大倾角大采高工作面覆岩破坏与围岩应力分布规律研究

探讨了大倾角大采高工作面覆岩破坏与围岩应力的分布规律,研究结果表明采空区中上部易形成大动载,需要增大初撑力弱化顶板离层;直接顶的破断下滑严重,需要保证初撑力及合理拉移支架、推溜,避免支架滑移、倒架;超前支承压力影响范围在工作面推进过程中呈动态变化,支护重点由上端头向下端头转移。经过现场实测,证实同试验结果较为相符。

大倾角智能工作面刮板输送机“上窜下滑”自动化控制研究与应用

针对复杂煤层赋存条件下,特别是大倾角、多断层的工作面实现全工作面自动化面临着诸多技术难题,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿220608综采工作面为工程背景,研究了大倾角工作面支架防倒防滑以及刮板输送机“上窜下滑”自动化控制的重点和难点,建立了刮板输送机“上窜下滑”工艺管控策略数据模型及工艺控制逻辑体系,通过刮板输送机“上窜下滑”趋势判断方法,形成了跟机推刮板输送机、跟机拉架工艺控制方案,建立了大倾角工作面常规拉架、防止刮板输送机下滑调架以及防止刮板输送机上窜调架3种拉架动作控制逻辑。实际工程应用表明,工作面平均开采速度可达6.3 m/min,最高产量可达11700 t/d,实现了工作面高清可视化,并通过管理创新保障了大倾角工作面智能开采常态化运行。