榆神矿区坚硬特厚煤层大采高综放开采关键技术研究

发布时间：2021-06-08 07:35

　　榆神矿区是我国重要的能源基地,矿区内煤层赋存结构简单,厚度较厚,适宜采用放顶煤开采,但因煤质较硬,存在顶煤不易冒放、周期来压动载系数大以及支架经常被压死等问题,严重影响了工作面的安全高效生产。为此,本文结合榆神矿区煤层赋存条件和安全高效开采要求,综合运用理论模型计算、数值仿真分析及现场实验等研究方法,对大采高综放开采支架-顶煤的耦合关系、大采高放顶煤液压支架动载响应特性及结构优化设计等科学问题进行研究,提出了坚硬、特厚煤层大采高综放开采的技术方案及实现途径。论文的主要研究工作如下:（1）针对坚硬特厚煤层综放开采特点,建立了顶煤松散体流动性模型,揭示了煤矸流动过程中的成拱机理,研究了顶煤的块度、放煤口尺寸、掩护梁倾角及尾梁支撑力对煤矸流动过程中成拱的影响,设计了新型三级放煤机构,有效改善了顶煤的冒放性。（2）基于支架-围岩耦合理论,建立了坚硬特厚煤层条件下支架-顶煤的耦合关系,研究了液压支架合力作用点、机采高度、支护强度、顶梁长度以及不同放煤步距对顶煤冒放性的影响,根据研究成果,通过改变放顶煤液压支架的结构形态,可以改变顶煤的破碎及冒放状态,从而提高工作面的回采率。（3）建立了液压支架的... 

【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

1千树塔综放工作面液压支架后部冒落的大块煤Fig1.1.1ThelargecoaloffallingbehindthehydraulicsupportinQianShuTatop-coal

第 1 章 绪论国生产的 ZY10580/12.2/24.4D 型液压支架，采煤机选用IB 3×1000，工作面面长 300m，日产量 1.8 万吨。，通过引进中国的放顶煤技术，兖州煤业澳大利亚有限用了综放开采技术，标志着我国先进的采矿技术首次走出，通过该技术转让，CAT 公司首次在国外生产了首套综示。随后中煤装备公司和俄罗斯南库兹巴斯煤炭股份公司和技术出口的合同，实现向俄方出口包括采煤机、液压支机、破碎机等在内的综采放顶煤成套设备，实现工作面日回采率达到 80%。

图 1.2.1 CAT 生产的两柱放顶煤成套装备he complete set of two pillars top coal caving equipment produced 我国的综放开采技术与装备逐步出口到澳大利亚、印度、，有力的促进了世界综放技术的发展。澳大利亚南威同一煤层采用综采与放顶煤开采进行了比较，如图 1.2.2 所的变形模量、超前支撑压力、顶煤破裂后纵向和横向裂隙术进行了分析。


本文编号：3217969