华泓煤业短壁连采工艺矿压规律及围岩控制技术研究
本文选题:短壁连采 + 连续采煤机 ; 参考:《太原理工大学》2016年硕士论文
【摘要】:随着国民经济的不断发展,能源需求不断上升,然而中国的资源条件使得我国在可持续发展时期只能依赖以煤为主的一次性能源结构,这对煤矿生产企业实现高效、经济开采提出了更高的要求。经过多年大规模粗放性开采,适合长壁开采的煤层日益减少,且因长壁开采造成的残留煤柱、残采区和不规则块段等煤炭资源储量逐年上升。针对这些问题,国内外专家学者提出短壁综合机械化开采工艺的解决途径,简称短壁连采。短壁连采技术的推广应用,可以最大限度地回收矿井边角煤和残留煤柱等不可再生的煤炭资源,延长矿井服务年限,不断提高煤炭企业经济效益,对保持煤炭工业可持续发展具有重要意义。作为一种新型的采煤方法,短壁连采工艺已经在一些矿区取得了小范围的成功应用,但对于其采场覆岩空间结构和破坏特征、工作面矿压显现规律等问题深入研究的较少,应用连续采煤机短壁开采工艺时面临一些新的问题,如由于对短壁采场矿压显现规律不明确以及块段宽度和各类煤柱尺寸不合理,导致煤柱塑性区较大,回采巷道变形严重;由于对短壁采场顶板垮落特征不明确,导致工作面支架支护效果不佳,使得工作面设备及人员存在安全隐患等。本研究以阳煤集团旗下典型的资源兼并重组企业华泓煤业9110短壁连采工作面为工程背景,以解决其主采的9+10#煤层存在因资源兼并或布置综采工艺等原因遗留边角煤资源的安全开采问题。在查阅大量国内外参考文献的基础上,通过理论分析、数值模拟与现场工程实测相结合的研究方法,借助太原理工大学实验室平台,对短壁连采工艺中的煤柱种类及破坏规律、短壁连采工艺采场顶板力学结构和移动变形规律、短壁连采工作面矿压显现规律和坚硬顶板控制技术展开研究并得出一些结论,对类似条件下的短壁连采工艺具有一定的参考价值。
[Abstract]:With the continuous development of the national economy, the energy demand is rising. However, the resource conditions in China make our country rely on the one-off energy structure based on coal in the period of sustainable development, which can achieve high efficiency for the coal production enterprises. Economic exploitation puts forward higher requirements. After years of large-scale extensive mining, the coal seam suitable for longwall mining is decreasing day by day, and the reserves of coal resources such as residual pillar, residual mining area and irregular block caused by longwall mining are increasing year by year. In view of these problems, experts and scholars at home and abroad put forward the solution of short wall comprehensive mechanized mining technology, short wall continuous mining. The popularization and application of the short-wall continuous mining technology can maximize the recovery of non-renewable coal resources, such as the edge coal and the residual coal pillar, prolong the service life of the mine, and continuously improve the economic benefits of the coal enterprises. It is of great significance to maintain the sustainable development of coal industry. As a new mining method, short-wall continuous mining technology has been successfully applied in a small scale in some mining areas. In the application of short-wall mining technology of continuous shearer, some new problems are faced, such as the lack of clear rules of mine pressure in short-wall stope and unreasonable block width and various types of coal pillar size, resulting in a large plastic zone of coal pillar and serious deformation of mining roadway. Because the characteristics of roof caving in short wall stope are not clear, the effect of support in working face is not good, which makes the equipment and personnel of working face have hidden danger of safety and so on. The background of this study is the 9110 short-wall continuous mining face of Huahong Coal Industry, which is a typical resource annexation and reorganization enterprise of Yang Coal Group. In order to solve the problem of safe mining of the coal resource left over from the 910# coal seam due to the annexation of resources or the arrangement of fully mechanized coal mining technology etc. On the basis of consulting a large number of references at home and abroad, by means of theoretical analysis, numerical simulation and field engineering measurement, and with the help of the laboratory platform of Taiyuan University of Technology, the types and failure rules of coal pillars in the short-wall continuous mining process are studied. The mechanical structure of roof and the law of movement and deformation, the law of rock pressure appearance and the control technology of hard roof in short wall continuous mining face are studied and some conclusions are drawn. It has certain reference value for short wall continuous mining technology under similar conditions.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD82;TD355
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,本文编号:1935693
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