无煤柱机械化原巷充填采煤工艺研究

发布时间：2017-09-20 04:27

  本文关键词：无煤柱机械化原巷充填采煤工艺研究

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【摘要】：本文依据原巷充填工作面地质和开采技术条件,在实验室对充填材料力学特性研究的基础上,采用计算机数值模拟、现场实测综合研究方法,对原巷充填巷道与传统回采巷道的超前支承压力和在工作面不同推进速度条件下的超前支承压力影响规律以及机械化原巷充填采煤工艺进行深入研究。研究表明：充填巷道围岩应力重新分布,巷道前方超前支承压力小,巷道稳定,充填巷道前方顶板下沉量比传统回采巷道小,有利于实施机械化工艺；采用机械化工艺,采煤充填速度加快,巷道前方超前支承压力较小,巷道顶板下沉量减小,巷道破坏范围小,有利于工作面快速高效安全回采；以此创建了以“机械化充填模箱和超前支护液压自移支架配套”为核心、以“自动上料机和自动配料装置配套”为重点与采煤工作面“三机”配套相结合的机械化原巷充填采煤方法。改善了机械化原巷充填方案并自主研发了机械化充填模箱、超前支护液压支架、机械手、自动拆包卸料机、自动配料装置,创新了机械化原巷充填采煤新工艺。本研究成果为原巷充填技术的应用提供了可靠的理论依据。
【关键词】：机械化 原巷充填 设备研发 采煤工艺
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD823.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.2.1 充填工艺及材料研究现状14-15
• 1.2.2 沿空留巷上覆岩层活动规律15-17
• 1.2.3 采煤充填机械化选型发展现状17-19
• 1.3 研究内容及研究方法19-23
• 1.3.1 存在问题19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 1.3.3 技术路线20
• 1.3.4 研究意义20-23
• 2 原巷充填材料实验室试验23-29
• 2.1 原巷充填材料选择23-24
• 2.2 原巷充填材料配比方案24-25
• 2.3 原巷充填材料强度实验25-28
• 2.3.1 研究内容25
• 2.3.2 试验结果25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 原巷充填巷道围岩力学特征29-49
• 3.1 数值模拟方法及计算模型参数29-32
• 3.1.1 试验工作面地质概况29
• 3.1.2 计算方法29-31
• 3.1.3 计算过程31-32
• 3.2 原巷充填与传统回采巷道围岩力学特征对比研究32-39
• 3.2.1 回采巷道围岩应力场分布特征32-34
• 3.2.2 回采巷道围岩位移场分布特征34-37
• 3.2.3 回采巷道围岩破坏场分布特征37-39
• 3.3 不同推进速度原巷充填巷道围岩力学特征39-47
• 3.3.1 不同推进速度原巷充填巷道围岩应力场分布39-42
• 3.3.2 不同推进速度原巷充填巷道围岩位移场分布42-45
• 3.3.3 不同推进速度原巷充填巷道围岩破坏场分布45-47
• 3.4 本章小结47-49
• 4 机械化原巷充填采煤方法49-73
• 4.1 机械化充填采煤新工艺49-53
• 4.1.1 原巷机械化充填方案49-50
• 4.1.2 充填泵站选址方法50-51
• 4.1.3 充填设备选型51
• 4.1.4 充填制浆系统设计51-52
• 4.1.5 充填输送系统设计52-53
• 4.1.6 充填材料储存53
• 4.2 充填工艺机械化设备研发与配套53-62
• 4.2.1 自动上料机设计53-54
• 4.2.2 自动拆包卸料机设计54-56
• 4.2.3 自动配料装置设计56-57
• 4.2.4 机械化充填模箱设计57-60
• 4.2.5 超前液压自移支护支架设计60-62
• 4.3 充填设备与“三机”匹配62-63
• 4.3.1 支架选型62
• 4.3.2 采煤机的选型原则62-63
• 4.3.3 刮板输送机的选型原则63
• 4.4 机械化原巷充填采煤工艺63-65
• 4.5 工业性试验65-68
• 4.5.1 工作面充填设备选型67
• 4.5.2 工作面采煤设备选型67-68
• 4.5.3 采煤充填操作工艺68
• 4.6 矿压观测68-72
• 4.6.1 巷道围岩超前支承压力现场观测68-70
• 4.6.2 巷道围岩位移现场实测70
• 4.6.3 巷道围岩破坏现场实测70-71
• 4.6.4 工业性试验效果71-72
• 4.7 本章小结72-73
• 5 结论73-75
• 5.1 主要结论73-74
• 5.2 存在问题及展望74-75
• 参考文献75-79
• 后记或致谢79-81
• 作者简介及读研期间主要科研成果81

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