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厚煤层综放开采条件下瓦斯运移规律与治理技术
1
作者 李鹏 《煤》 2025年第4期14-17,共4页
为解决焦家寨煤矿22115综放工作面回采期间的瓦斯超限问题,采用现场实测、数值模拟、工业应用等方法揭示了煤层瓦斯含量与解吸量的差异性,探究了瓦斯体积分数在采空区内的空间分布规律,设计了走向高位钻孔抽采方案。结果表明:工作面回... 为解决焦家寨煤矿22115综放工作面回采期间的瓦斯超限问题,采用现场实测、数值模拟、工业应用等方法揭示了煤层瓦斯含量与解吸量的差异性,探究了瓦斯体积分数在采空区内的空间分布规律,设计了走向高位钻孔抽采方案。结果表明:工作面回风侧及采空区深部瓦斯体积分数高,进风侧及浅部区域体积分数低,回风侧采空区高体积分数瓦斯区域宽度大于进风侧。垂直方向上,瓦斯体积分数随层位升高而递增。倾斜方向上,回风侧瓦斯体积分数高于进风侧,且在上隅角区域尤为突出。通过实施走向高位钻孔抽采技术,回风巷最大瓦斯体积分数从0.88%降至0.68%,上隅角从1.4%降至0.86%,验证了技术的可靠性与有效性。 展开更多
关键词 厚煤层 综放开采 瓦斯治理 高位钻孔
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厚煤层综放开采顶煤放出规律分析及参数优化
2
作者 李斌 《凿岩机械气动工具》 2025年第4期96-98,共3页
在综放开采过程中,顶煤采出率偏低,且顶煤破碎后,难以全面分析支架顶部的流动模式及排放特性,直接制约了对放煤技术的选择,从而阻碍了工作面回收效率的提高。针对这一问题,文章以某煤矿为例,进行顶煤放出规律研究,并确定适合工作面的放... 在综放开采过程中,顶煤采出率偏低,且顶煤破碎后,难以全面分析支架顶部的流动模式及排放特性,直接制约了对放煤技术的选择,从而阻碍了工作面回收效率的提高。针对这一问题,文章以某煤矿为例,进行顶煤放出规律研究,并确定适合工作面的放煤工艺参数,旨在提高顶煤采出率,降低含矸率。 展开更多
关键词 厚煤层 综放开采 采出率
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厚煤层综放开采动压影响巷道补强加固技术研究
3
作者 刘骏 《能源与节能》 2025年第1期130-132,共3页
为解决厚煤层综放开采动压影响巷道围岩变形量大的问题,以六采区南翼回风大巷围岩控制为工程背景,分析了影响回风大巷围岩变形的主控因素,提出了通过增强围岩承载能力和支护强度等方式,以控制动压影响巷道围岩的变形情况,并依据六采区... 为解决厚煤层综放开采动压影响巷道围岩变形量大的问题,以六采区南翼回风大巷围岩控制为工程背景,分析了影响回风大巷围岩变形的主控因素,提出了通过增强围岩承载能力和支护强度等方式,以控制动压影响巷道围岩的变形情况,并依据六采区南翼回风大巷现场的地质条件,制定了具体的补强加固技术方案。工程应用后,回风大巷在后续使用期间围岩变形严重的问题得以解决,在6305工作面采动影响下顶板位移量控制在了58 mm以内,变形量整体较小,且未出现锚杆索失效或喷浆层破裂等情况,现场采用的补强加固技术效果显著,可有效应对动压影响。 展开更多
关键词 厚煤层 综放开采 锚网索补强 围岩控制
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巨厚弱胶结地层特厚煤层综放开采矿压显现特征研究
4
作者 彭宝山 宋一辰 杨学孟 《能源技术与管理》 2025年第1期1-3,7,共4页
为掌握新疆巨厚弱胶结地层覆岩条件下特厚煤层综放工作面矿压显现规律,以准东二矿1101工作面为工程背景,采用理论计算和现场实测相结合的方法进行研究。结果表明:①工作面初次来压步距为43.8 m,周期来压步距为17.9 m;关键层初次来压步距... 为掌握新疆巨厚弱胶结地层覆岩条件下特厚煤层综放工作面矿压显现规律,以准东二矿1101工作面为工程背景,采用理论计算和现场实测相结合的方法进行研究。结果表明:①工作面初次来压步距为43.8 m,周期来压步距为17.9 m;关键层初次来压步距为82.8 m,周期来压步距为33.8 m。②工作面周期来压呈现出中部来压频繁,上部及下部来压不明显的特征;关键层破断和基本顶破断形成大小周期来压现象。③工作面关键层破断来压期间动载系数为2.29,来压影响范围为10~12 m;基本顶破断来压期间动载系数为2.07,来压影响范围为6~8 m。④工作面来压期间超前支承压力影响范围为100~120 m,非来压期间支承压力影响范围约为80 m。本研究成果可为研究相似地质条件下工作面生产矿压显现特征提供参考。 展开更多
关键词 巨厚地层 弱胶结地层 特厚煤层 综放开采 矿压显现
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特厚煤层采放协调智能群组放煤工艺模型及关键技术研究
5
作者 李东印 王祖洸 +5 位作者 王伸 李化敏 彭维平 李红斌 张国澎 张旭和 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期22-33,共12页
目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论... 目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论分析、实验室仿真试验、计算机控制软件研发、现场试验与示范等方法,以“智能群组放煤机理-采放协调控制理论及方法-放煤工艺决策模型-放煤软件现场应用”为主线展开深入研究。结果结果表明:提出多放煤口群组协同放煤方法,以连续群组放煤为例,揭示了多放煤口群组协同放煤下的顶煤放出体和煤岩分界面的空间关系;深入剖析综放工作面的采放协调关系及群组放煤逻辑,提出特厚煤层综放面采放协调智能放煤控制理论,构建了综放面采放时间、空间和运能协调控制模型和基于强化学习及隐马尔科夫随机场模型的群组放煤协同控制决策方法,为智能化放煤决策与精准控制提供可靠理论基础;深度融合地质信息与采放工艺参数,建立了综放面多源信息数据库,为智能决策及数字孪生提供数据基础。结论基于群组放煤条件下的采放协调特征,构建了智能放煤决策模型,自主研发智能放煤决策系统(软件),实现了智能放煤工作面年产1500万t。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 智能放煤 采放协调 群组放煤
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综放开采覆岩变形分区和矿压显现模拟研究
6
作者 翟新献 郭钊洋 +2 位作者 方建厂 张志勇 赵晓凡 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
目前综放开采是我国特厚煤层安全高效矿井主要的采煤方法,综放开采上覆岩层变形移动规律,直接影响到工作面矿压显现、液压支架选型、放顶煤工艺和参数选择等问题。以耿村煤矿13200综放工作面为工程背景,利用相似模拟试验和理论分析,研... 目前综放开采是我国特厚煤层安全高效矿井主要的采煤方法,综放开采上覆岩层变形移动规律,直接影响到工作面矿压显现、液压支架选型、放顶煤工艺和参数选择等问题。以耿村煤矿13200综放工作面为工程背景,利用相似模拟试验和理论分析,研究了综放工作面上覆岩层变形移动垮落全过程、覆岩变形分区和矿压显现特征。结果表明:①确定出综放工作面上覆存在多层关键层岩层即下位、中位、上位和主关键层。依据关键层垮落失稳特征,将综放开采上覆岩层变形移动全过程划分为4个变形阶段(I、II、III、IV),各变形阶段与不同层位的关键层垮落失稳有关。②综放开采下位关键层垮落失稳以后,随着工作面推进度继续增加,处于裂隙带内的中位、上位和主关键层先后垮落失稳前与其下部岩层出现离层;关键层垮落失稳前,在其下部岩层中形成垮落拱,垮落拱的高度和宽度均与工作面推进度成正相关。③综放工作面上覆各关键层垮落失稳引起超前支承压力的峰值应力集中系数升高;当下位关键层垮落失稳时,工作面出现“大周期来压”现象,来压步距较大,但来压强度较低;当中位、上位、主关键层垮落时,将引起下位关键层同时垮落,工作面出现“小周期来压”现象,工作面来压步距较小,但来压强度较高。研究结果为耿村煤矿缓倾斜特厚煤层综放开采提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 关键层 垮落拱 超前支承压力
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特厚煤层含夹矸顶煤综放覆岩移动规律试验研究
7
作者 张磊 王蒙 +2 位作者 任玉琦 王佳源 易蔚勋 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期125-133,共9页
针对大同矿区特厚煤层综放开采时,夹矸分布不均、顶煤夹矸强度较大等引起的顶煤冒放块度大、顶煤冒放性差的问题,以大同矿区塔山矿8230工作面3-5#特厚煤层赋存条件作为背景,采用相似模拟与理论分析的方法,对特厚煤层含夹矸顶煤综放开采... 针对大同矿区特厚煤层综放开采时,夹矸分布不均、顶煤夹矸强度较大等引起的顶煤冒放块度大、顶煤冒放性差的问题,以大同矿区塔山矿8230工作面3-5#特厚煤层赋存条件作为背景,采用相似模拟与理论分析的方法,对特厚煤层含夹矸顶煤综放开采夹矸与顶板破断对覆岩移动规律展开了研究。研究结果表明,当综放工作面推进至64m与92m时,直接顶与基本顶依次发生初次来压;直接顶与基本顶初次来压时的支承压力峰值分别达到940.51MPa和1027.86MPa,来压结束后,支承压力瞬间下降至最低点,分别为626.81MPa和702.96MPa。同时,含夹矸顶煤在放煤期间,由于夹矸强度较大易形成“短悬臂梁”结构,会发生与直接顶或基本顶相类似的周期破断从而带动直接顶与基本顶的同步破断,造成局部来压显现剧烈的现象,极大地影响了工作面的开采安全与生产效率。顶煤夹矸形成的“短悬臂梁”结构的周期性破断,导致直接顶、基本顶形成的“悬臂梁”结构的长度依次增加,造成直接顶、基本顶周期同步来压。此外,顶煤夹矸越靠近顶煤且夹矸层越厚越容易产生“短悬臂梁”结构,“短悬臂梁”极限破断长度与岩性、夹矸层厚度成正比,与“短悬臂梁”结构上部煤层煤厚成反比。研究结果为与塔山矿类似的煤层赋存条件的矿井,以及其他煤层赋存条件的矿区提供部分理论依据。 展开更多
关键词 含夹矸特厚煤层 综放开采 相似模拟实验 顶煤运移规律 短悬臂梁
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近直立煤层群水平分段综放开采充填卸压防冲研究
8
作者 王子伟 程博源 +3 位作者 魏炜杰 孙文超 谢东恒 谢缅羽 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第9期82-89,共8页
目前近直立煤层开采冲击地压防治措施主要有爆破、水压致裂、建立保护层等,或破坏层间岩柱和顶底板,或难以解决大采深情况下的层间岩柱应力集中问题,且会导致较大的地表沉降。以乌东煤矿为工程背景,针对近直立煤层群水平分段综放开采方... 目前近直立煤层开采冲击地压防治措施主要有爆破、水压致裂、建立保护层等,或破坏层间岩柱和顶底板,或难以解决大采深情况下的层间岩柱应力集中问题,且会导致较大的地表沉降。以乌东煤矿为工程背景,针对近直立煤层群水平分段综放开采方法,提出了充填采空区技术,以支护层间岩柱及顶底板,降低开采分段周围煤岩体的应力集中现象。设计了3种充填方案:方案1为第一开采分段采空区使用高强度材料充填,其余分段采用普通材料充填;方案2为第一开采分段采空区使用高强度材料充填,其余分段交替采用高强度材料和普通材料充填;方案3为每一分段采空区均使用高强度材料充填。通过数值模拟研究了3种充填方案的卸压防冲效果,结果表明:与未充填相比,3种充填方案下层间岩柱最大垂直应力分别下降25.07%,26.57%,29.23%,下一分段煤体最大水平应力分别下降10.63%,10.79%,12.34%。综合考虑卸压效果和经济效益,优选间隔充填的方案3。指出可结合高应力区域实时智能监测技术,及时支撑层间岩柱,减少层间岩柱及下分段煤体的应力集中,防止冲击地压发生。 展开更多
关键词 综放开采 近直立煤层 冲击地压防治 充填开采 充填卸压 层间岩柱 应力分布
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特厚煤层综放开采合理放煤工艺参数研究 被引量：2
9
作者 李正杰 陈万辉 +1 位作者 周鹏 刘绪玉 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期22-27,共6页
针对不连沟煤矿特厚煤层综放开采放煤工艺参数确定的合理性问题,通过实测特厚煤层单轮顺序放煤时单个支架的连续放煤时间,在倾向方向基于“大、中、小、微”放煤理念确定了“大”放煤、“中”放煤、“小”放煤、“微”放煤的循环内位置... 针对不连沟煤矿特厚煤层综放开采放煤工艺参数确定的合理性问题,通过实测特厚煤层单轮顺序放煤时单个支架的连续放煤时间,在倾向方向基于“大、中、小、微”放煤理念确定了“大”放煤、“中”放煤、“小”放煤、“微”放煤的循环内位置和放煤间距;在走向方向通过布置多点位移计测试了不同顶煤高度、不同循环时的顶煤运移轨迹曲线,得出在倾斜方向的顶煤移动轨迹曲线方程,确定不同放煤步距时的工艺损失。研究结果表明:单放煤口充分放煤时,工作面倾向方向影响距离6~12架,倾向单架放煤影响半径平均7.6 m;循环内两端“大”放煤、中间“中”放煤、其余“小”放煤和“微”放煤交替;本架放煤在垂高12.3 m层位的走向影响距离平均4.9 m,在垂高8.3 m层位的走向影响距离平均3.8 m,拟合确定了不同放煤步距的顶煤走向运移方程,理论得出循环步距0.8 m比1.6 m减少煤炭损失694 t。研究结果为指导不连沟煤矿特厚煤层综放开采合理放煤和提高资源回收率提供依据。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 放煤工艺参数 顶煤走向运移
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特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构 被引量：70
10
作者 于斌 徐刚 +9 位作者 黄志增 郭金刚 李政 李东印 王世博 孟二存 潘卫东 牛剑峰 薛吉胜 赵铁林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期42-53,共12页
综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上... 综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、"采-支-放-运"系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面"采-支-放-运"系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 智能综放 群组放煤 采放协调 煤矸识别 控制装备
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近距离特厚煤层综放开采可行性及合理放煤工艺研究 被引量：1
11
作者 张伟 高鹏 +2 位作者 崔博 阿斯哈尔·尼亚孜别克 潘卫东 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第11期161-168,共8页
目前针对近距离煤层厚度变化范围较大、煤层厚度超出正常开采高度的工作面的合理放煤工艺参数研究较少。以内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司西露天煤矿011N1^(-1)工作面为研究对象,开展了近距离特厚煤层综放开采可行性及合理放煤工艺... 目前针对近距离煤层厚度变化范围较大、煤层厚度超出正常开采高度的工作面的合理放煤工艺参数研究较少。以内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司西露天煤矿011N1^(-1)工作面为研究对象,开展了近距离特厚煤层综放开采可行性及合理放煤工艺研究。首先,通过理论分析计算出近距离特厚煤层上方021N2工作面开采后底板最大破坏深度为3.88 m,小于011N1^(-1)工作面与021N2工作面之间的距离,表明对下煤层011N1^(-1)工作面进行综放开采是可行的。然后,结合理论分析与现场实测,采用模糊数学方法量化了煤体单轴抗压强度、煤层埋深、煤层厚度、煤体裂隙发育程度、顶板级别及煤层夹矸厚度对顶煤冒放性的影响,基于隶属度函数评定011N1^(-1)工作面顶煤冒放性为中等水平。最后,基于PFC 2D离散元颗粒流软件建立了放煤数值模型,分析了不同采放比和放煤方式对顶煤采出率的影响,发现当煤层厚度超过正常开采高度时,将工作面采放比定为1∶4.5可有效适应煤层厚度变化,此时对顶煤采出率的影响较小,且采用三轮放煤工艺可有效提高顶煤采出率。现场放煤效果表明,优化放煤工艺后,随着煤层厚度的增大,增大采放比能够较好地适应地质条件变化,显著提高工作面顶煤采出量。 展开更多
关键词 近距离特厚煤层 综放开采 放煤工艺 顶煤冒放性 采放比 采出率
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厚煤层综放工作面覆岩破断及矿压显现规律分析
12
作者 王明星 孙浩 +1 位作者 于海涛 吴国栋 《煤炭技术》 2025年第2期52-56,共5页
为掌握厚煤层综放开采矿压显现规律,以021N2综放工作面为背景,建立基本顶结构力学模型,以最大拉应力为破坏准则,理论计算得到工作面初次来压步距为24.41~39.44 m,周期来压步距为12.37~16.93 m。采用KJ21矿压监测预警系统对支架工作阻力... 为掌握厚煤层综放开采矿压显现规律,以021N2综放工作面为背景,建立基本顶结构力学模型,以最大拉应力为破坏准则,理论计算得到工作面初次来压步距为24.41~39.44 m,周期来压步距为12.37~16.93 m。采用KJ21矿压监测预警系统对支架工作阻力、初撑力、工作阻力分布频率进行动态监测分析可知:工作面呈现大、小周期来压特征,平均周期来压步距分布在10.1~16.0 m,来压动载系数平均为1.71。支架平均末阻力分布在4034.13~4896.12 kN,支架初撑力合格率较低,工作阻力频率分布峰值位置位于3000~4000 kN,占比为36.26%,支架选型能够满足安全开采的要求。 展开更多
关键词 厚煤层 综放开采 矿压显现 覆岩结构
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特厚弱胶结顶板煤层综放开采覆岩破坏特征与强矿压机理 被引量：2
13
作者 彭宝山 王永乐 杨学孟 《煤炭技术》 CAS 2024年第10期75-80,共6页
针对新疆准东二矿1101工作面,通过分析现场矿压和微震数据,研究了综放工作面矿压显现规律以及顶板破坏特征和矿压显现之间的关系。研究结果表明:(1)准东二矿特厚煤层弱胶结顶板1101首采工作面基本顶初次来压步距为43.37 m,关键层初次来... 针对新疆准东二矿1101工作面,通过分析现场矿压和微震数据,研究了综放工作面矿压显现规律以及顶板破坏特征和矿压显现之间的关系。研究结果表明:(1)准东二矿特厚煤层弱胶结顶板1101首采工作面基本顶初次来压步距为43.37 m,关键层初次来压步距为81 m,基本顶和关键层交替破断形成大小周期来压,大周期来压步距为30~40 m,小周期来压步距为18~22 m。(2)截止到工作面推进至270 m,小能量微震事件主要发生在顶煤中,大能量微震事件主要发生在关键层及以上岩层,微震能量大小呈现周期性变化,顶板裂隙发育高度为距离煤层顶板258 m左右。(3)压架事故发生在基本顶和关键层周期来压阶段,压架事故往往伴随大能量微震事件的发生。(4)综放工作面顶板形成“组合悬臂梁-铰接岩块”平衡结构,组合悬臂梁断裂形成小周期来压,关键层断裂同时压断下方悬臂梁形成大周期来压,然而弱胶结顶板使得关键层破断后不易形成稳定的铰接结构,破断岩块发生滑落失稳,对工作面造成冲击动载荷,造成压架事故的发生。在此基础上,提出了提高液压支架初撑力至31.4 MPa,控制工作面推进速度在5 m/d左右的防治措施。 展开更多
关键词 特厚煤层 弱胶结地层 综放开采 矿压特征 强矿压机理
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特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度留设研究
14
作者 赵文卓 郤保平 +2 位作者 韩福芝 樊强 贾毅超 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期140-147,共8页
为了研究特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度对围岩变形、巷道挤压变形、煤壁片帮等带来的影响,以晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司8202综放工作面回风巷为研究背景,根据煤矿实际地质条件,结合极限平衡理论公式计算得出合理的煤柱... 为了研究特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度对围岩变形、巷道挤压变形、煤壁片帮等带来的影响,以晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司8202综放工作面回风巷为研究背景,根据煤矿实际地质条件,结合极限平衡理论公式计算得出合理的煤柱宽度。通过采用FLAC 3D 6.0数值模拟软件建立三维计算模型,模拟煤层开挖以及沿空掘巷不同煤柱宽度下垂直应力分布和位移场变化,得出最佳煤柱宽度为10 m。通过相似模拟实验得出10 m煤柱宽度下巷道顶板下沉约261 mm,煤柱变形量约211 mm,变形均在允许范围内,验证了10 m煤柱宽度的合理性。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 沿空掘巷 围岩变形 数值模拟 相似模拟
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综放工作面智能化开采工艺研究 被引量：2
15
作者 李海龙 《煤》 2024年第1期87-90,共4页
以1303工作面为工程实例,对采面使用的智能化开采技术进行分析,并详细探讨开采设备控制方式以及人员防误入系统等关键子系统。1303工作面采用智能化开采工艺后,采面开采设备可实现远程控制,同时监控系统可实时掌握各设备、采面的现场情... 以1303工作面为工程实例,对采面使用的智能化开采技术进行分析,并详细探讨开采设备控制方式以及人员防误入系统等关键子系统。1303工作面采用智能化开采工艺后,采面开采设备可实现远程控制,同时监控系统可实时掌握各设备、采面的现场情况,现场仅需要安排13人、地面安排3人即可实现开采设备控制。采用的智能化开采工艺在减少井下作业人员数量、提高煤炭开采效率及矿井生产效益等方面表现出明显优势。 展开更多
关键词 厚煤层 综放开采 智能化 远程控制
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特厚煤层综放开采区段煤柱合理留设宽度研究
16
作者 郭海军 卢恒 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期231-237,共7页
为提高回采率,保证巷道围岩稳定,合理留出区段的煤柱宽度是工作面开采过程中至关重要的因素。以西北矿区某矿2盘区综放工作面区段煤柱留设为工程背景,通过理论计算得出区段煤柱留设宽度为7.18~7.98 m。通过数值模拟方法研究了工作面开... 为提高回采率,保证巷道围岩稳定,合理留出区段的煤柱宽度是工作面开采过程中至关重要的因素。以西北矿区某矿2盘区综放工作面区段煤柱留设为工程背景,通过理论计算得出区段煤柱留设宽度为7.18~7.98 m。通过数值模拟方法研究了工作面开采过程中不同区段煤柱宽度条件下影响下回采巷道的围岩变形与煤柱的垂直应力分布,研究结果表明,留10 m以上煤柱可有效减小巷道围岩变形,且10 m煤柱既能维持其本身的稳定,又能起到支撑顶底板与保护巷道的作用。在此基础上,通过对相关结果的综合分析,得到了合理的煤柱留设宽度,为类似条件下合理煤柱留设提供了依据。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 区段煤柱 留设宽度
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特厚煤层综放开采小煤柱合理宽度留设及支护技术
17
作者 代世文 《矿业装备》 2024年第4期76-78,共3页
特厚煤层综采工作面大、受采动影响面大、矿压显现特征明显,给工作面及回采工作面围岩调控的技术应用带来了较大的挑战。在特厚煤层的开采过程中,煤柱间距是影响矿山压力调控的关键之一,如果预留的煤柱间距过大,会导致矿山压力调控较为... 特厚煤层综采工作面大、受采动影响面大、矿压显现特征明显,给工作面及回采工作面围岩调控的技术应用带来了较大的挑战。在特厚煤层的开采过程中,煤柱间距是影响矿山压力调控的关键之一,如果预留的煤柱间距过大,会导致矿山压力调控较为困难,进而导致矿山压力调控失常,因此必须保证其宽度在合理范围内。基于此,以韩家洼煤业工程为例,对特厚煤层综放开采小煤柱合理宽度留设及支护技术进行了研究。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 小煤柱 合理宽度
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浅埋巨厚煤层综放开采覆岩裂隙演化及其分形特征
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作者 左振涵 邬志雄 杨原 《山东煤炭科技》 2024年第11期127-133,共7页
浅埋巨厚煤层开采极易诱发覆岩裂隙贯通地表形成漏风通道,造成工作面通风管理困难及井下遗煤自燃。以内蒙古大饭铺煤矿61202工作面为研究对象,采用UDEC数值模拟分析了工作面开采上覆岩层应力变化及破断特征,探究了覆岩裂隙演化规律及其... 浅埋巨厚煤层开采极易诱发覆岩裂隙贯通地表形成漏风通道,造成工作面通风管理困难及井下遗煤自燃。以内蒙古大饭铺煤矿61202工作面为研究对象,采用UDEC数值模拟分析了工作面开采上覆岩层应力变化及破断特征,探究了覆岩裂隙演化规律及其分形特征。结果表明:浅埋巨厚煤层综放开采条件下上覆岩层应力将经历增压、减压和复压三个阶段;可将工作面推进距离0~50 m、60~240 m、245~450 m划分为“加速升维-减速升维-平稳稳维”三个裂隙发育阶段,全开采阶段分形维数D在1.011~1.341之间;基于裂隙发育三阶段的特点提出不同阶段裂隙发育控制方法,以此确保工作面安全生产。研究成果有助于揭示西部浅埋巨厚煤层综放开采裂隙发育规律。 展开更多
关键词 浅埋巨厚煤层 裂隙演化 分形维数 综放开采
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基于运动姿态感知的综放支架主动控顶空间研究
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作者 曾庆良 雷小万 +3 位作者 孟昭胜 万丽荣 班新亮 胡雨龙 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期645-660,共16页
综放支架是综放采场关键支护与主动放煤装置,其主动触支顶煤行为可有效引导顶煤智能有序破碎。为开展支架主动扰控顶煤理论及相关研究,明确综放支架对顶煤的主动触支工作空间,提出一种综放支架各部件相对空间姿态及绝对空间位姿动态感... 综放支架是综放采场关键支护与主动放煤装置,其主动触支顶煤行为可有效引导顶煤智能有序破碎。为开展支架主动扰控顶煤理论及相关研究,明确综放支架对顶煤的主动触支工作空间,提出一种综放支架各部件相对空间姿态及绝对空间位姿动态感知方法,以期提升综放支架对顶煤碎放过程可控性。首先,借助Denavit-Hartenberg(D-H)方法建立了综放支架空间姿态数学模型,分析得到支架顶梁和放煤机构在各关节节点坐标系与本体坐标系下坐标,明确了综放支架各关键部件之间的相对姿态及运动耦合关系;在此基础上建立了综放工作面全局感知模型并求解得到了支架的绝对空间位姿数据,获得了工作面顶板、底板倾角对综放支架空间支护姿态影响。其次,提出并计算了综放支架顶梁触支空间和放煤机构支护空间分布模型,获得了综放支架对顶煤的主动调控范围,同时使用初值优选的Levenberg-Marquardt(L-M)优化算法探究支架主动触顶姿态的调控方法与立柱的有效驱动行程。最后,搭建了支架姿态数据采集系统,依托山东省菏泽市赵楼煤矿7303综放工作面获取了支架运动过程中真实空间姿态参数数据,对比理论解算数据与传感器实测数据,验证了该空间位姿测量方法的可行性与准确性。结果表明,使用该方法解算的顶梁姿态与传感器测量结果重合率达98.26%,为进一步提高支架的空间位姿感知技术提供了研究思路。 展开更多
关键词 智能综放开采 综放支架 触支空间 顶煤调控 触顶姿态
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综放工作面围岩控制与智能化放煤技术现状及展望 被引量：2
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作者 庞义辉 关书方 +2 位作者 姜志刚 白云 李鹏 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第9期20-27,共8页
分析了厚及特厚煤层智能化综放工作面围岩控制技术与智能化放顶煤技术发展现状及存在的问题,从巷道围岩高效支护、工作面超前支护、坚硬特厚顶煤冒放性、液压支架位姿监测及智能化放顶煤5个方面提出了工程实际需求。针对综放工作面实现... 分析了厚及特厚煤层智能化综放工作面围岩控制技术与智能化放顶煤技术发展现状及存在的问题,从巷道围岩高效支护、工作面超前支护、坚硬特厚顶煤冒放性、液压支架位姿监测及智能化放顶煤5个方面提出了工程实际需求。针对综放工作面实现安全、高效、智能化开采存在的技术难题与工程需求,对综放工作面围岩控制技术、智能化放煤技术进行了研究:构建了坚硬特厚煤层顶煤悬臂梁力学模型,研发了提高顶煤冒放性及放出率关键技术,实现了坚硬特厚煤层超大采高综放开采;研发了单元式超前液压支架顶梁可旋转自复位装置,实现了液压支架顶梁根据巷道顶板倾斜角度自动旋转支护,有效提高了单元式超前液压支架对巷道顶底板的适应性;提出了采用巷道支护液压支架替代传统锚网支护结构的思路,具有支护效率高、成本低、节省工作面超前支护等优点;开发了基于立柱与尾梁千斤顶行程的综放液压支架支护姿态监测装置与算法,提高了液压支架支护姿态解算效率与精度;提出了基于透明地质模型、煤量监测装置与煤矸识别装置融合的智能放煤控制方法,可有效解决多夹矸层特厚顶煤智能化放煤技术难题。提出智能地质保障技术、机器视觉精准测量与智能感知技术、综放工作面设备智能精准自适应控制技术、综放工作面数字孪生技术等是智能化综放开采技术与装备的发展趋势。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 综放工作面 围岩控制 智能化放煤
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