资源枯竭型矿井残留煤柱群安全高效回收技术研究
本文选题:残留煤柱 + 煤炭回收率 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文
【摘要】:残留煤柱的回收对于提高煤炭采出率和资源利用率,延长矿井寿命具有重要的社会与经济价值。百善煤矿剩余煤柱为北大巷煤柱、东65煤柱和工广煤柱,其中北大巷煤柱与其他煤柱相距较远,东65煤柱与工广煤柱生产系统存在相互影响,各煤柱边界不规整,而且煤柱内存在多条老巷,这些现状给残留煤柱的回收带来许多困难。本文以百善煤矿为研究对象,从残留煤柱回收范围、回采工艺、接替方案、回采巷道围岩控制技术、通风及运输线路和工作面过穿层老巷时安全保障措施等多方面对残留煤柱群的回收进行设计研究,主要研究成果如下:(1)确定了残留煤柱群的合理回收范围,共回收煤炭106.3万t,煤炭回收率达到84%。引入综采设备,设计合理的接替方案,矿井收尾周期缩短9个月。(2)通过理论分析,确定了楔形护巷煤柱临界宽度为12m,通过数值模拟研究了工作面回采前后不同护巷煤柱宽度处巷道围岩应力分布及变形情况。通过理论计算设计了巷道支护参数,并结合数值模拟对不同煤柱宽度处的巷道支护参数进行了优化设计。(3)通过力学分析计算确定了工作面过老巷安全法距(底板穿层时为5.42m,顶板穿层时为1.96m)。通过对比决定采用木垛作为老巷支护材料,并对不同法距内木垛的支护参数进行了设计。(4)进行了工业性试验,通过现场观测,确保巷道支护参数安全可靠,工作面液压支架基本能够保证工作面的正常生产。
[Abstract]:The recovery of residual coal pillar has important social and economic value in improving coal mining rate, resource utilization rate and prolonging mine life. The remaining coal pillar of Baishan coal mine is the coal pillar of North Lane, the East 65 coal pillar and the industrial pillar, among which the coal pillar of the North Lane is far away from the other coal pillars, and the East 65 coal pillar has mutual influence with the production system of the industrial and broad coal pillar. The boundary of each coal pillar is irregular, and the coal pillar is in a number of old lanes. These conditions bring many difficulties to the recovery of the residual coal pillar. This paper takes Baishan coal mine as the research object, from the recovery range of the residual coal pillar, the recovery process, the replacement scheme, the control technology of the surrounding rock of the mining roadway, the safety guarantee of the ventilation and transportation lines and the old roadway crossing the surface of the working face. The main research results are as follows: (1) the reasonable recovery range of the residual coal column group is determined, 1 million 63 thousand T of coal recovery is recovered, the coal recovery rate is 84%. into the fully mechanized coal mining equipment, the reasonable replacement scheme is designed, the end period of the mine is shortened by 9 months. (2) through theoretical analysis, it has been determined. The critical width of coal pillar in wedge-shaped roadway is 12m. Through numerical simulation, the stress distribution and deformation of the surrounding rock of different roadway pillar width are studied. The roadway support parameters are designed by theoretical calculation, and the roadway support parameters at the width of different coal pillars are optimized with numerical simulation. (3) through force The analysis calculation determines the safety law distance of the old roadway over the working face (when the floor is 5.42m, the roof is 1.96m). Through the comparison, the wood stack is used as the supporting material for the old lane, and the supporting parameters of the internal wood stacks with different normal distance are designed. (4) the industrial test is carried out to ensure the safety of the supporting parameters of the roadway through the field observation. The working face hydraulic support can basically guarantee the normal production of the working face.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD823.87
【参考文献】
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,本文编号:1774320
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