塔山煤矿特厚煤层综放开采群组放煤工艺研究

发布时间：2023-05-07 05:17

　　本文针对大同矿区塔山煤矿20m特厚煤层(3-5#煤)采用放顶煤开采过程中,存在的采放不协调、放煤口上方煤流易成拱、顶煤放出率低、放煤效率低、丢煤现象严重等问题,并结合新形势下智能开采对放顶煤开采的冲击作用,使得放煤支架尾梁自动化、智能化控制成为可能,同时也为放煤工艺革新提供了新的契机。因此本文提出了“群组放煤”方式,即,沿工作面倾向方向,将n(n≥2)个相邻的放煤支架作为一组,在组内各支架协调联动作用下,有序打开放煤口并以一定角速度摆动尾梁,使煤矸分界面在放煤过程中始终有序缓慢沉降,以用于提高顶煤放出率、放煤效率和降低含矸率的放煤方法。围绕“群组放煤”方式,本文在地质和采放工艺实测数据分析的基础上,采用理论分析和数值计算相结合的方法,对群组放煤方式在塔山煤矿适用的可行性进行了分析;研究了群组放煤方式下不同放煤方式、放煤支架组合数、顶煤运移及煤矸分界面特征对顶煤放出率及放煤效率的影响;统计分析了单架放煤和群组放煤条件下顶煤放出效果;根据塔山煤矿实际生产情况,在8222工作面展开了工业性试验,确定了适用于塔山煤矿的合理群组放煤方式,试验结果与理论分析和数值模拟结果基本吻合,同时也为同煤集团...

【文章页数】：136 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及存在问题
        1.2.1 放顶煤开采放煤理论研究现状
        1.2.2 放顶煤开采放煤工艺研究现状
        1.2.3 放煤理论及工艺存在的不足
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 群组放煤方式适应性分析
    2.1 塔山煤矿 8222 智能化综放工作面概况
    2.2 8222 综放工作面特厚煤层赋存情况
    2.3 塔山煤矿特厚煤层顶煤冒放性评价
        2.3.1 8222 工作面煤岩物理力学特征
        2.3.2 8222 工作面顶煤节理裂隙发育特征
        2.3.3 8222 工作面顶煤冒放性评价
    2.4 本章小结
3 群组放煤顶煤放出规律研究
    3.1 GDEM数值模拟软件单元算法原理
    3.2 群组放煤顶煤放出体形态理论研究
        3.2.1 顶煤放出体形态理论分析
        3.2.2 群组放煤顶煤放出体形态反演
    3.3 群组放煤顶煤时空场耦合分析
        3.3.1 群组放煤放出体发育过程分析
        3.3.2 群组放煤顶煤运移轨迹分析
        3.3.3 群组放煤煤岩分界面形态分析
    3.4 本章小结
4 群组放煤顶煤放出效果分析
    4.1 群组放煤数值模型建立
    4.2 放顶煤开采顶煤放出效果分析
        4.2.1 单架放煤顶煤放出效果
        4.2.2 多架同时放煤顶煤放出效果
        4.2.3 等量差动放煤顶煤放出效果
    4.3 单架放煤、多架同时放煤与等量差动放煤顶煤放出效果对比分析
    4.4 本章小结
5 群组放煤效果现场工业实践
    5.1 塔山煤矿 8222 智能化综放工作面设备配套情况
    5.2 塔山煤矿特厚煤层综放开采现场应用效果评价
        5.2.1 单架放煤方式现场应用效果
        5.2.2 多架同时放煤方式现场应用效果
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3810351