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“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律实验研究
1
作者 康志鹏 任波 +2 位作者 罗勇 段昌瑞 任帅 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期158-164,共7页
针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力... 针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律进行实验研究。结果表明:“三软”厚煤层大采高工作面在回采开始时,顶板未发生大面积垮落,但产生较多水平裂隙;初次垮落时,塌落岩体与上部形成较大自由空间;当继续回采达到关键层极限破断距时,上覆岩层迅速大面积垮落,形成类似冲击地压的顶板“强烈垮塌”,采空区边缘悬臂梁结构发生“裂隙孕育快速发育回转下沉”变化,顶板垮落岩石由于碎胀充填作用,并未完全冒落;随着煤层持续开采,只在上覆岩层作用力的情况下,采空区底板未产生明显变形,即底板变形的主要原因为水平应力因素,采空区上覆岩层整体发生下沉,其中靠近煤层顶板越近,下沉量越大,最大下沉量为750 mm;采空区中部岩层位移最大,向两侧实煤体帮逐渐减小到0,整体位移曲线呈“V”字形;厚煤层大采高工作面侧向支承压力具有“双峰”特性,先小幅增加,达到第1个峰值点后小幅回落,应力降低区距离采空区10 m左右,而后到达第2个峰值点,此时距离采空区边缘19.2 m,应力最大值为27.5 MPa,随后持续回落,在72 m处趋于稳定,即采动侧向支承压力影响范围在60 m左右。 展开更多
关键词 “三软”厚煤层 大采高工作面 破断失稳 应力运移规律
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回采工作面过顶板及煤层空巷技术
2
作者 高亚洲 《矿业工程研究》 2025年第1期35-43,共9页
部分工作面回采过程中存在过空巷问题,出现顶板下沉、岩层断裂失稳或大面积冒顶和片帮等现象,严重制约工作面正常开采.针对工作面连续过顶板和煤层空巷典型问题,以永煤集团下属矿井过空巷群回采工作面为工程背景,构建工作面过空巷力学模... 部分工作面回采过程中存在过空巷问题,出现顶板下沉、岩层断裂失稳或大面积冒顶和片帮等现象,严重制约工作面正常开采.针对工作面连续过顶板和煤层空巷典型问题,以永煤集团下属矿井过空巷群回采工作面为工程背景,构建工作面过空巷力学模型,提出工作面连续过空巷群的施工及支护方案,模拟分析实施加固方案后的应力分布规律.结果表明:工作面推进过空巷各阶段,实体煤应力重新分布,应力曲线依次呈现超前应力、马鞍形应力、拱形应力曲线分布.工作面过顶板空巷的安全岩柱为4 m;顶板空巷采用木垛填充、煤层空巷采用Φ21.6 mm×9200 mm的锚索补强支护方案能有效降低围岩的应力集中程度,减缓塑性区的发育破坏,现场应用后工作面实现正常回采. 展开更多
关键词 回采工作面 顶板空巷 煤层空巷 数值模拟 支护方案
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大采高综采工作面末采片帮治理研究
3
作者 张宇航 《能源与节能》 2025年第1期225-227,共3页
针对大采高综采工作面末采期间煤壁稳定性差、片帮等问题,以5607大采高工作面为研究对象,结合实际地质条件分析了片帮影响因素并提出以提高煤体强度为主的片帮治理措施。依据现场情况,提出在采面回采巷道内、主撤巷道内布置注浆钻孔,对... 针对大采高综采工作面末采期间煤壁稳定性差、片帮等问题,以5607大采高工作面为研究对象,结合实际地质条件分析了片帮影响因素并提出以提高煤体强度为主的片帮治理措施。依据现场情况,提出在采面回采巷道内、主撤巷道内布置注浆钻孔,对末采阶段煤体进行加固,并具体给出注浆加固技术方案。工程应用后,末采范围内破碎煤体得到有效加固,工作面末采期间基本不出现片帮情况,为5607大采高工作面高效收尾创造了良好条件。 展开更多
关键词 厚煤层 大采高综采工作面 破碎煤体 片帮治理
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厚煤层综采工作面矿压规律及压架治理实践
4
作者 吴开 《江西煤炭科技》 2025年第1期74-77,共4页
针对榆树坡煤业5106工作面顶板压架问题,分析了压架原因,由于上覆巨型集中煤柱应力影响,并对相邻工作面的矿压规律进行了对比分析后,对本工作面的开采进行了危险程度分区,并采用对应控制措施,进行了井下试验,顶板事故得到了有效解决。
关键词 厚煤层 综采工作面 压架 矿压规律 解决措施
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特厚煤层综放工作面大角度转采工艺的应用
5
作者 曹志勇 《能源与节能》 2025年第1期234-237,共4页
长春兴煤业井田范围内断层、陷落柱发育,整体地质构造较为复杂,断层对盘区采掘布局影响较大。基于此,长春兴煤业在22309工作面采用大角度转采技术,不但缩短了掘进巷道距离,减少了搬家倒面次数,而且有效提升了煤炭资源回收率。结合长春... 长春兴煤业井田范围内断层、陷落柱发育,整体地质构造较为复杂,断层对盘区采掘布局影响较大。基于此,长春兴煤业在22309工作面采用大角度转采技术,不但缩短了掘进巷道距离,减少了搬家倒面次数,而且有效提升了煤炭资源回收率。结合长春兴煤业现场实际情况,通过分析固定点转采和不固定点转采2种转采技术的优缺点,最终认为不固定点转采技术更加有利于22309工作面的采煤管理。长春兴煤业22309工作面转采技术的成功实践,为其他矿井的特厚煤层转采提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放工作面 大角度转采
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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
6
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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冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响分析 被引量：1
7
作者 蒋邦友 杜睿民 +2 位作者 左常清 韩传磊 刘建群 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期7-11,共5页
为了对冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响进行分析,以义桥煤矿3309工作面和唐阳煤矿432工作面为研究背景,采用数值模拟的研究方法,从巷道侧垂直应力和覆岩垂直位移两个方面研究了两工作面相互采动的影响。当两工作面开采时,330... 为了对冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响进行分析,以义桥煤矿3309工作面和唐阳煤矿432工作面为研究背景,采用数值模拟的研究方法,从巷道侧垂直应力和覆岩垂直位移两个方面研究了两工作面相互采动的影响。当两工作面开采时,3309工作面运输顺槽侧的应力增大了26.0%~28.0%,顶板位移增大了7.3%~10.1%,432工作面运输顺槽侧的应力增大了31.8%~48.8%,顶板位移增大了12.8%~19.2%。通过上述分析可以得出冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动时,对工作面应力集中分布及顶板运移规律均具有明显的影响。并在采取相应卸压措施的基础上,提出3条关于影响较大区域防冲补强措施的建议,以降低两工作面相互采动影响,确保工作面安全生产。 展开更多
关键词 冲击地压煤层 相互采动 临近工作面 数值模拟
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基于残差优化的综采工作面煤壁点云补全方法
8
作者 汪卫兵 侯学谦 +3 位作者 赵栓峰 贺海涛 邢志中 路正雄 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期120-128,共9页
煤矿综采工作面巷道的数字化三维重建过程中需要完整且密集的煤壁点云数据。受遮挡、视角限制等因素影响,采集的综采工作面煤壁点云数据往往不完整且稀疏,影响下游任务,需进行煤壁点云修复和补全。目前缺少针对井下点云补全任务的数据... 煤矿综采工作面巷道的数字化三维重建过程中需要完整且密集的煤壁点云数据。受遮挡、视角限制等因素影响,采集的综采工作面煤壁点云数据往往不完整且稀疏,影响下游任务,需进行煤壁点云修复和补全。目前缺少针对井下点云补全任务的数据集和网络模型,现有模型用于煤壁点云补全时存在点云密度分布不均匀、点云特征信息丢失等情况。针对上述问题,设计了一种基于残差优化的煤壁点云补全网络模型,采用监督学习方式学习点云特征信息,通过最小化密度采样和残差网络迭代优化输出完整点云。采集煤矿井下真实综采工作面煤壁点云数据,预处理后筛选可用数据,通过模拟随机空洞制作煤壁点云缺失数据集,并用缺失数据集训练基于残差优化的煤壁点云补全网络模型。实验结果表明:与经典的FoldingNet,TopNet,AtlasNet,PCN,3D-Capsule点云补全网络模型相比,基于残差优化的煤壁点云补全网络模型针对构造的缺失煤壁点云和稀疏煤壁点云补全的倒角距离、地移距离及F1分数均能达到最优水平,整体补全效果最佳;针对实际缺失的煤壁点云,该模型能够实现有效补全。 展开更多
关键词 煤矿综采工作面 数字化煤层 巷道三维重建 点云修复 点云补全 残差优化
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厚煤层工作面瓦斯运移规律及治理技术
9
作者 何志刚 路辉 李玺 《山东煤炭科技》 2024年第12期55-59,共5页
厚煤层综采放顶回采工作面割煤、放煤期间涌出大量瓦斯,容易造成工作面回风隅角及回风流中瓦斯超限,严重威胁着煤矿的安全生产。为降低红岭煤矿1703采煤工作面回风隅角瓦斯涌出量,分析研究了厚煤层采煤工作面瓦斯涌出规律,提出采煤工作... 厚煤层综采放顶回采工作面割煤、放煤期间涌出大量瓦斯,容易造成工作面回风隅角及回风流中瓦斯超限,严重威胁着煤矿的安全生产。为降低红岭煤矿1703采煤工作面回风隅角瓦斯涌出量,分析研究了厚煤层采煤工作面瓦斯涌出规律,提出采煤工作面瓦斯流动“回采工作面下顺槽—回采工作面—回采工作面上顺槽”矩形通道和“回采工作面下顺槽—回采工作面采空区—回采工作面上顺槽”矩形通道“双矩形”通道。基于瓦斯扩散—渗流理论及经验公式,确定了1703采煤工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采范围并设计施工了4个高位定向长钻孔,平均日抽瓦斯纯量可达1630 m^(3),工作面生产期间回风隅角最大瓦斯浓度为0.26%,实现了工作面安全高效回采。 展开更多
关键词 厚煤层 采煤工作面 回风隅角 瓦斯抽采
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大采高工作面顶板结构模型及液压支架支护阻力计算
10
作者 吴锋锋 《晋控科学技术》 2024年第6期1-7,11,F0002,共9页
针对大采高工作面覆岩垮落范围大,易出现液压支架稳定性差、损坏率高以及支架压死的问题,采用物理模拟、理论分析以及工程实践的方法,对大采高工作面顶板破断结构模型与支架合理支护阻力计算方法进行了研究。结果表明:随着大采高工作面... 针对大采高工作面覆岩垮落范围大,易出现液压支架稳定性差、损坏率高以及支架压死的问题,采用物理模拟、理论分析以及工程实践的方法,对大采高工作面顶板破断结构模型与支架合理支护阻力计算方法进行了研究。结果表明:随着大采高工作面推进,受采空区空间大的影响,顶板将呈现“组合悬梁-非铰接顶板-铰接顶板”结构特征;支架与围岩相互作用体系由支架-组合悬梁结构-非铰接顶板结构-铰接顶板结构组成,揭示了各结构间的相互作用关系并确定了大采高工作面支架工作阻力的计算公式,支架支护阻力应适应覆岩结构失稳运动的变化,承载结构自身重量以及运动产生的附加载荷;结合大同矿区晋华宫煤矿大采高工作面开采条件,计算了工作面支架合理支护阻力并进行了支架选型,矿压监测显示,选择的ZZ13000/28/60型支撑掩护式液压支架能满足顶板控制的要求,保障了大采高工作面的安全回采。 展开更多
关键词 厚煤层 大采高工作面 顶板结构 支架支护阻力
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远距离斜交工作面上行开采上组煤垂直应力演化规律 被引量：1
11
作者 李喜员 寇建新 +2 位作者 秦茂龙 孙维吉 房胜杰 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期90-94,共5页
为探究平煤八矿远距离煤层群斜交工作面上行开采过程中上组煤层垂直应力演化规律,采用数值模拟计算的方法展开研究。研究结果表明,己_(15)-21030工作面回采过程中与上覆戊_(9.10)-21070工作面依次形成相离、相交和重叠的空间关系,因此... 为探究平煤八矿远距离煤层群斜交工作面上行开采过程中上组煤层垂直应力演化规律,采用数值模拟计算的方法展开研究。研究结果表明,己_(15)-21030工作面回采过程中与上覆戊_(9.10)-21070工作面依次形成相离、相交和重叠的空间关系,因此会使上组煤层应力增高或降低。相离区域为应力升高区,受下组煤采动影响应力整体呈升高趋势,应力集中系数最大为1.18;相交区域为卸压过渡区,戊_(9.10)-21070工作面应力由增压变为卸压,最大卸压值较原始应力降低了25%,倾向卸压影响范围为55 m;重叠区域为卸压区,受己_(15)-21030工作面采动影响卸压效果及卸压范围均进一步增大,最大卸压值较原始应力降低了40%,倾向卸压影响范围增大至180 m。将戊组煤层戊_(9.10)-21070工作面根据应力分布云图依次划分为增压区、应力过渡区、卸压区和稳定卸压区。通过现场瓦斯含量测试验证了卸压区残余瓦斯含量比原始区域残余瓦斯含量降低32.9%,远距离煤层群上行开采形成卸压区有利于瓦斯治理工作的开展。 展开更多
关键词 远距离煤层群 斜交工作面 上行开采 应力演化 应力分布
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蒙陕深埋煤层首采工作面顶板富水性和涌水量差异研究 被引量：3
12
作者 马国逢 刘洋 +1 位作者 杨建 王强民 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期87-91,共5页
针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:... 针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:四个矿井首采工作面涌水量,均随着工作面回采呈逐渐增加趋势,其中葫芦素和巴彦高勒矿井首采工作面最大涌水量分别为645.0 m^(3)/h和494.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层不同区域存在富水性差异,导致涌水量的增加呈台阶式,波动性较大,与该区域七里镇砂岩含水层厚度较薄、富水性较弱的特征一致;门克庆和母杜柴登矿井首采工作面最大涌水量分别为1372.0 m^(3)/h和938.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层整体富水性较强、富水性较均一,涌水量的增加呈平稳增加态势,波动性较小,与该区域顶板七里镇砂岩含水层厚度较大、富水性较强的特征一致。 展开更多
关键词 深埋煤田区 七里镇砂岩 首采工作面 涌水量 相邻矿井
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浅埋煤层大采高工作面地表裂隙漏风研究 被引量：3
13
作者 叶正亮 尚博 +2 位作者 胡冕 郭曦蔓 汪海涛 《中国煤炭》 北大核心 2024年第8期72-77,共6页
为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上... 为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上的粘土层地表区域,容易发育形成长期稳定的张开型和塌陷型裂隙;不同区域地表裂隙漏风风速呈现回风侧塌陷型裂隙>中部张开型裂隙>进风侧塌陷型裂隙,且分别距离工作面584、539、487 m后漏风风速基本为零;通过对地表裂隙回填压实和井下回风侧采空区注浆堵漏,在降低上隅角CO浓度的同时增加了O_(2)浓度,有效抑制了采空区的遗煤自燃,减少了采空区惰性气体的涌出。 展开更多
关键词 浅埋煤层 大采高工作面 地表裂隙 SF_(6)示踪气体 遗煤自燃
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基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定 被引量：2
14
作者 童应山 王森 +3 位作者 张连东 王永安 李培煊 李帅 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期64-73,共10页
延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值... 延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值模拟、理论分析等研究了极薄煤层综采工作面顶板覆岩结构破断特征及其演化过程,建立了采场顶板岩梁断裂前后力学解析模型,获得了极薄煤层综采工作面直接顶周期破断距,确定了合理支架工作阻力。结果表明:极薄煤层工作面开采初期顶板垮落后会较快的对上覆岩层形成支撑,至顶板极限跨距后,直接顶与基本顶周期破断,且基本顶破断位置位于直接顶破断线前方,两者间存在离层空间,共同回转下沉;工作面液压支架主要受直接顶回转载荷作用,其作用载荷为3 980.89 kN,确定支架选型为ZZ4000/6.5/13D四柱支撑掩护式液压支架;现场应用后,可以有效发挥支架支护性能,满足采场围岩控制要求。研究成果为国内极薄煤层开采工作面支架选型提供了一定的参考。 展开更多
关键词 极薄煤层 综采工作面 顶板结构演化 支架-围岩作用 支架工作阻力
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中厚煤层综采工作面产尘扩散规律及治理技术研究 被引量：2
15
作者 杨文博 马威 +2 位作者 杨宏飞 李亚军 张彪 《煤矿机械》 2024年第3期55-58,共4页
针对中厚煤层综采工作面采煤机截煤、液压支架降柱移架产尘污染严重的问题,以青龙寺煤矿5-20109综采工作面为研究对象,采用数值模拟的方法研究了两大尘源共同作用时呼吸性粉尘的扩散规律,并结合现场实测对人员作业区域的粉尘进行了溯源... 针对中厚煤层综采工作面采煤机截煤、液压支架降柱移架产尘污染严重的问题,以青龙寺煤矿5-20109综采工作面为研究对象,采用数值模拟的方法研究了两大尘源共同作用时呼吸性粉尘的扩散规律,并结合现场实测对人员作业区域的粉尘进行了溯源分析,提出了一种滚筒喷雾密闭+跟踪喷雾隔离+机载喷雾引射除尘+支架喷雾侧吸净化的综合治理措施。现场应用结果表明,采煤机司机及采煤机下风侧10 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可达到91.12%以上,液压支架降柱移架下风侧5 m处和回风巷端头15 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可分别达到85.75%和90.63%,综采工作面的作业环境得到了明显改善。 展开更多
关键词 中厚煤层 综采工作面 采煤机 粉尘 运移规律
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司马煤业薄煤层工作面设备选型分析 被引量：1
16
作者 易晓平 《能源与节能》 2024年第5期221-223,262,共4页
为了实现对司马煤业薄煤层煤炭资源的有效回收,以8-2号煤层8101首采工作面为工程背景,在对地质赋存条件进行分析的基础上,首先确定工作面的参数,并对工作面综采设备进行选型,使采煤机、液压支架、刮板输送机“三机”配套满足技术要求,... 为了实现对司马煤业薄煤层煤炭资源的有效回收,以8-2号煤层8101首采工作面为工程背景,在对地质赋存条件进行分析的基础上,首先确定工作面的参数,并对工作面综采设备进行选型,使采煤机、液压支架、刮板输送机“三机”配套满足技术要求,并选择适合的转载机及胶带输送机,组成完整的运输系统,满足工作面安全生产的需要。 展开更多
关键词 薄煤层 综采工作面 “三机”配套 设备选型
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过厚煤层综采工作面顶板支护技术研究与应用 被引量：1
17
作者 高志琦 《能源与节能》 2024年第8期118-121,共4页
过厚煤层综采工作面顶板支护技术对于煤矿的安全高效生产至关重要,综合分析了煤矿常用的支护技术,并针对存在的问题提出了相应的解决措施。通过优化支护结构设计、改进顶板管理策略、引入先进支护材料等手段,提高了支护结构的稳定性和... 过厚煤层综采工作面顶板支护技术对于煤矿的安全高效生产至关重要,综合分析了煤矿常用的支护技术,并针对存在的问题提出了相应的解决措施。通过优化支护结构设计、改进顶板管理策略、引入先进支护材料等手段,提高了支护结构的稳定性和工作面的安全性,最后将其应用于实际工程中,证明了该支护方式的有效性。 展开更多
关键词 过厚煤层 综采工作面 顶板支护 支护技术
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邻近煤层同采巷道布置及安全错距优化研究 被引量：1
18
作者 苏效祥 董乾坤 时圣亚 《山东煤炭科技》 2024年第3期29-33,共5页
针对苏村煤矿6煤、10煤分层同采错距不合理,上下两工作面开采受动压的相互影响,造成工作面冒顶、片帮、支架折损等问题,通过采用理论分析、数值模拟以及工程应用相结合的方法对邻近煤层同采工作面巷道布设位置及错距进行了优化研究。研... 针对苏村煤矿6煤、10煤分层同采错距不合理,上下两工作面开采受动压的相互影响,造成工作面冒顶、片帮、支架折损等问题,通过采用理论分析、数值模拟以及工程应用相结合的方法对邻近煤层同采工作面巷道布设位置及错距进行了优化研究。研究结果表明:考虑不同开采方式下10煤层巷道围岩应力变化特征,确定上下煤层巷道采用对齐式布置;考虑下煤层开采时覆岩移动,下煤层区段煤柱应大于16.7 m;上下煤层同采时工作面合理错距在45 m左右。研究结果应用工程实践表明,同采期间工作面支架受力平稳,实现了邻近煤层安全高效同采,对类似条件下的煤层群开采具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 邻近煤层 同采工作面 巷道布置 安全错距 数值模拟
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近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究
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作者 张小军 孙佳瑞 马扬 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期61-68,共8页
近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采... 近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对上煤层工作面回采后下位煤层巷道的稳定性进行了研究。理论分析得出,上煤层工作面开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m,未发育至下位煤层巷道。按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态,数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位煤层巷道围岩的变形情况,结果表明:①上煤层工作面与下位煤层巷道的采掘关系为相交与背向推进时,巷道围岩应力呈先增后减再增的趋势,在推进距离为90 m时,最大应力为6.5 MPa,应力集中系数为1.49,在推进距离为100~110 m时,巷道围岩应力降低幅度最大,降低了53.2%,在推进距离为150 m时应力最小,为0.95 MPa,之后不断增大,直到恢复至原岩应力。②巷道围岩位移量在推进距离为100~150 m时增长幅度较大,在150 m时顶板位移量达到最大,为0.036 m,随着巷道越接近边界煤柱,其巷道位移量越小。现场实测结果表明:上煤层工作面过下位煤层巷道时,巷道位移量显著增长,顶板最大位移量为3.41 cm,与数值模拟结果一致;相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度,减小上煤层工作面开采对下位煤层巷道的影响。 展开更多
关键词 近距离煤层 巷道围岩 下位煤层巷道 上煤层工作面 底板破坏 辅运巷道 主运巷道 回采工作面
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深部近距离煤层类孤岛面布置方式及卸压技术研究
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作者 王旭东 乔文俊 +2 位作者 王鹏 董俊亮 赵海 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期7-12,共6页
深部矿井近距离煤层群开采后期在上煤层易产生一侧本煤层采空、一侧下煤层采空的类孤岛工作面,其位置设计对于工作面的采动强度有直接影响。结合新街一井地质及开采条件,通过现场调研与分析,提出了近距离上煤层类孤岛面围岩的“下”型结... 深部矿井近距离煤层群开采后期在上煤层易产生一侧本煤层采空、一侧下煤层采空的类孤岛工作面,其位置设计对于工作面的采动强度有直接影响。结合新街一井地质及开采条件,通过现场调研与分析,提出了近距离上煤层类孤岛面围岩的“下”型结构,并阐述了其开采隐患因素。根据此类孤岛面与下煤层实体煤的位置关系提出了3类布面方案,并基于离散元数值软件建立了8种类孤岛面布置模型。研究结果表明,当类孤岛面布置在内错下煤层实体煤且错距为25 m左右时,巷道实体煤帮峰值应力增高系数降至1.5以下,煤柱帮应力出现明显的下降段,在该位置布置工作面较为适宜。同时考虑到实际此类孤岛面存在厚层坚硬顶板的情况,提出了“合理布面+顶板预裂+卸后再采”技术,为现场相关工程提供借鉴参考。 展开更多
关键词 深部开采 近距离煤层 类孤岛工作面 离散元模拟 卸压开采
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