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大采高采场围岩控制理论及应用研究

大采高开采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向之一。我国很多矿区赋存有6.0m以下厚煤层。如晋城、潞安、大同、阳泉、邢台、徐州、兖州、阜新以及神府、东胜煤田,在这种煤层条件下,大采高开采是首选的方法。大采高开采资源回收率高,煤炭质量好,能实现高产高效,经济效益好。但大采高开采有其适用的条件,我国多年的大采高实践表明,大采高工作面易发生煤壁片帮,端面冒顶,支架稳定性事故率高,这些因素影响到大采高工作面生产潜力的发挥,有很多工作面采用大采高技术没有取得好的效果。影响大采高发展的原因是多方面的,其中,围岩控制理论不能有效指导大采高生产实践是主要原因之一。目前尚缺系统的科学的围岩控制理论。现有的一些研究也是零散的,局部的,不能系统全面地解释大采高实践中出现的种种问题,也没有完整的一套围岩控制方案,对大采高适用条件的评价问题研究也不够深入。因此,大采高开采工艺的快速发展急需围岩控制理论给予指导。针对以上问题,本文以大采高覆岩结构及运动规律为  (本文共226页) 本文目录 | 阅读全文>>

北方工业大学
北方工业大学

厚煤层大采高综采工作面采场围岩稳定性研究

大采高综采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向之一。由于大采高综采条件下围岩破坏规律的特殊性,导致了一系列采场围岩失稳现象的产生。因此,大采高综采采场工作面围岩稳定性及其控制技术已经成为煤矿开采中的一项重要课题。本文以潞安集团王庄煤矿7105大采高综采工作面为实际工程背景,分别从顶板垮落规律、液压支架支护强度、煤壁围岩稳定性等方面出发,采用现场资料收集、理论分析、数值模拟等方法,对厚煤层大采高综采工作面采场围岩稳定性及其控制技术进行了深入的研究。首先,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,系统的研究了大采高综采工作面顶板矿压显现规律,确定了工作面推进过程中顶板垮落规律和液压支架的合理支护强度,为大采高工作面安全生产和支架选型提供了理论依据。其次,运用极限平衡理论,结合平面应变条件下的Lade-Duncan强度准则,在考虑中主应力的情况下,研究了煤壁塑性区宽度及其应力分布情况,确定了煤体强度、护帮板阻力、采煤高度和煤层埋深是影响煤壁片...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
安徽理工大学

丁集矿1272(3)大采高工作面采场围岩运动及矿压显现规律研究

我国厚煤层资源较多,大采高综采技术成为现阶段厚煤层主要开采方式;使用大采高综采技术在开采时,采场围岩运动出现和一般采高围岩运动不同的情形;为控制大采高采场围岩运动,本论文以丁集矿1272(3)大采高工作面为研究背景,理论分析、FLAC3D数值模拟、现场实测,分析研究大采高矿压显现规律及围岩运动特征,为相似开采条件提供理论实践指导,具有一定工程实践价值。本文针对丁集1272(3)大采高综采工作面地质情况,运用理论分析大采高综采工作面采场上覆岩层运动发展规律,在采过程中采场纵向与横向运动规律特征,以及分析采场围岩支承压力分布及影响围岩运动的因素,从而掌握大采高采场围岩基本运动形式与规律为更深一步研究大采高开采围岩运动奠定基础。本文通过FLAC3D软件分别模拟不同采高、不同工作面长以及不同推进速度对采场矿压的影响。通过对比分析研究不同采高、工作面长及推进速度时采场围岩的应力场、位移场、塑性区及工作面前方巷道变形。再结合丁集1272(3...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

大采高采场围岩的矿压显现规律研究

本文通过从大采高采场的现场矿压监测、实验室采场上覆岩层结构及运动相似模拟实验及大采高采场矿压数值分析入手,详细研究了大采高围岩控制特征及规律,并在此基础上对大采高提高回采率的开采参数优化进行研究工作。在大采高矿压显现规律研究中,通过现场大采高采场矿压数据分析的基础上,对大采高矿压显现的时空分布、支架末阻力与初承力、支架冲击载荷等规律进行了总结。在大采高采场上覆岩层结构及运动规律研究中,通过二维和三维相似模拟实验对大采高采场上覆岩层结构及运动规律进行研究,在实验中引入了白光数字散斑相关方法作为二维相似模拟实验的位移监测手段,对开采过程中采场上覆岩层结构及运动规律进行了详细研究。在大采高采场参数对矿压影响数值研究中,分别考虑工作面长度、工作面宽度、工作面高度以及开采速度等因素作用下,采场矿压显示特征。通过现场监测、实验室内实验及数值分析,综合考虑到大采高围岩控制特征,提出了大采高提高回采率的开采参数优化方法。  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

《技术与市场》2016年08期
技术与市场

大采高综采工作面采场围岩稳定性分析

0引言较低的煤炭回收率,较高的安全隐患,都阻碍了厚煤层资源优势的充分发挥。综采放顶煤开采相比分层开采而言,具有一定优势,但是,由于放顶煤开采导致采场煤尘积聚,瓦斯涌出量较大,容易引发火灾,而且煤炭回收率偏低,也成为综放开采的一个重要技术难题。1大采高综采的特点采用大采高综采工艺,不仅能够大幅度地提高开采效率,而且巷道掘进量少,降低劳动强度。与分层开采相比,开釆工艺相对简单,可有效改善作业环境,提高作业效率。与综放开采相比,可减少煤炭损失,大大提高资源回收率,符合国家资源政策。一次采全高综采工作面巷道断面增大,增加了工作面风量,有利于工作面有害气体稀释,提高工作面安全性。另外,从安全和经济角度出发,提高开采高度也是充分回收资源,降低生产成本的重要手段。2大采高综采技术问题分析尽管大采高综采技术在适宜的地质条件下具有突出的优点,但是采用大采高综釆技术后,长臂工作面的垮落带高度将随着工作面采高的增大而增加,这导致了工作面垮落下的直接顶...  (本文共2页) 阅读全文>>

煤炭科学研究总院
煤炭科学研究总院

两柱掩护式大采高强力液压支架适应性研究

本论文通过力学分析研究了大采高开采条件下的关键层形态,建立了基于关键层理论的大采高力学模型,明确了大采高支架受力边界条件;采用损伤力学、弹塑性力学、相似模拟实验等方法研究了工作面前方煤体损伤机理及其工作面煤壁片帮机理,分析了大采高工作面煤壁片帮机理影响因素,得出了不同采高条件下的煤壁片帮条件;采用相似模拟实验研究了大采高开采顶板破坏形态以及在不同来压状态时的顶板移动规律和支架顶梁受力特征。总结出大采高工作面六种来压状态、在工作面推进期间支架顶梁的六种工作状态以及不同初撑力和控顶距条件下的支架一围岩关系;采用数值分析方法研究了采高、关键层位置、煤层硬度以及支架作用等对大采高开采岩层受力状态的影响;最后,在分析支架整体受力基础上,提出了两柱掩护式大采高强力液压支架支护强度确定方法以及工作面煤壁所需支护强度和支护面积确定方法。  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《能源与节能》2017年07期
能源与节能

浅谈特厚煤层大采高开采技术

0引言中国的煤矿资源十分丰富,且中国许多产业的发展都需要依赖于煤炭这一能源,所以也就使得中国的煤炭消耗量较高。为了满足中国对于煤炭的需求,就必须要高效地对煤矿进行开采,而随着煤矿的不断开采,当前开采的难度也变得越来越大,常常会遇到一些特厚煤层,特厚煤层不同于普通煤层,其开采难度相对较大,对于开采技术的要求也更高,而大采高开采技术是一种常用的特厚煤层开采技术,通过对于大采高开采技术的合理应用,能较好地保证特厚煤层的开采质量,所以对于特厚煤层大采高开采技术进行研究有着非常重要的意义。1特厚煤层开采过程中所面临的问题正是由于特厚煤层自身的特殊性,所以其开采难度往往较大,且在开采过程中所面临的问题往往也较多,十分容易出现浪费现象。在进行特厚煤层开采的过程中,所面临的首要问题就是煤炭资源回收率问题,因为特厚煤层储存量较大,且能源产量也较高,从而为实现煤炭资源的高产高效提供了条件,但正是由于其厚度非常大,在开采过程中许多开采单位往往无法选择...  (本文共2页) 阅读全文>>