平煤十二矿突出煤层采充协调开采技术研究

发布时间：2021-02-06 00:44

　　深部瓦斯突出矿井会通过开采保护层降低煤层瓦斯压力。在近全岩保护层开采过程中会产生大量矸石,且保护层与被保护层开采期间存在一定时间差值。为在完成矿井产能条件下实现深部矿井矸石井下分选和充填,保障采区内工作面接替,本文以平煤十二矿保护层开采为研究背景,综合采用理论分析、数值模拟、现场调研、综合评价相结合的研究方法,研究了井下煤矸运输路径及井下分选系统相关参数、保护层工作面参数,优化了保护层、被保护层和配采工作面的接替方案,设计了采充抽协调开采软件,主要研究成果如下:（1）确定了平煤十二矿保护层开采位置;建立了采充抽一体化矿井生产物流运输模型,确定了充填工作面所在位置及充填方式;选择了井下分选中心、运矸巷和矸石仓的数量及位置;（2）基于平煤十二矿保护层开采卸压条件,推导出了被保护层卸压前后瓦斯孔隙率、渗透率的动态变化表达式以及瓦斯渗流场控制表达公式,得到保护层开采对瓦斯渗流的影响规律。在此基础上运用数值模拟研究了保护层工作面参数对被保护层相对膨胀率影响,确定了保护层采厚、工作面长度;并对采抽协调进行了研究,确定了保护层最佳抽采范围;（3）提出了多种符合矿井生产需求的工作面接替方案,通过模型分... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

井下分选中心系统图

硕士学位论文32（c）推进50m（顶板）（d）推进50m（底板）（e）推进75m（顶板）（f）推进75m（底板）（g）推进100m（顶板）（h）推进100m（底板）（i）推进125m（顶板）（j）推进125m（底板）图3-4被保护层垂直位移云图（上保护层开采1.5m）Figure3-2DistributionclouddiagramofProtectedlayerverticaldisplacement(Upperprotectivelayerthickness1.5m)从图3-4可知：（1）工作面推进过程中，其前端及其两侧的下部煤岩体顶底板垂直位移为负，说明该区域的被保护层顶底板受到的垂直应力增加，故发生下沉现象，围岩趋向于压实状态，根据3-1章当中应力增加时其瓦斯的渗流率均会降低，故该区

硕士学位论文68（图中，1—运矸皮带；2-自移式转载机；3-刮板输送机；4-底卸式输送机；5-充填液压支架；6-升降平台；7-过渡液压支架；8-传统液压支架；9-采煤机；10-运煤皮带）图5-7混采工作面布置方式Figure5-7Layoutofmaxedworkingface5.3采充抽协调系统开发（DevelopmentofCoordinatedSoftwareforMining,BackfillingandExtracting）根据本文内容开发采充抽协调系统软件，初始界面如图5-8所示：图5-8采充抽协调系统界面figure5-8Interfaceofcoordinatedmining-backfilling-drainagesystem5.3.1开发背景本软件以平煤十二矿三水平为开发原型，该矿井的煤层赋存和工作面接替关系如下：（1）矿井为瓦斯突出矿井，目前主采三水平，有可采煤层3层，己14、己15和己16-17煤层，其中己14煤层为保护层开采煤层，己16-17煤层为配采煤层，己15煤层为主采煤层属于高瓦斯低透气性煤层，煤层走向倾角为4°、原始瓦斯压力为1.78Mpa；（2）三水平分两翼开采。工作面接替顺序是从东翼开采结束后转向西翼开2134567810运煤运矸9垮落段充填段垮落带采空区充填带采空区巷旁充填


本文编号：3019857