基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定

1

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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极近距离煤层开采下煤层采场顶板破断规律 被引量：15

2

作者 郑英建 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第6期59-63,共5页

以叙永一矿极近距离薄煤层开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,提出了煤层群开采层间距的划分方法;并利用顶板岩梁理论推导了C20煤层直接顶断裂步距表达式;研究揭示了极近距离煤层工作面采场顶板破断规律;利用... 以叙永一矿极近距离薄煤层开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,提出了煤层群开采层间距的划分方法;并利用顶板岩梁理论推导了C20煤层直接顶断裂步距表达式;研究揭示了极近距离煤层工作面采场顶板破断规律;利用现场实测矿压数据较好地验证了理论分析和数值模拟结果。研究结果可以为极近距离煤层开采安全高效开采提供参考。 展开更多

关键词 极近距离薄煤层群 顶板破断规律 采场矿压分布

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浅埋极薄煤层无煤柱开采覆岩运移与地表损伤特征研究 被引量：1

3

作者 李斌 陈金拴 +1 位作者 贺炳伟 皮国强 《煤炭工程》 北大核心 2024年第4期104-111,共8页

为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开... 为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开采与留煤柱开采条件下浅埋极薄煤层覆岩运移破断及地表损伤特征,确定了极薄煤层覆岩两带高度。结果表明:当工作面回采达到60 m时,两带发育高度基本稳定,当大于60 m时,工作面后方覆岩裂隙由开裂逐渐闭合,裂隙区随工作面回采向前方移动,两带高度稳定在24.6~27.7 m;相较于常规留煤柱开采,切顶留巷无煤柱开采方式下覆岩呈连续移动变形,可有效修复煤层开采工作面两侧非连续移动变形导致的覆岩裂隙及地表损伤裂缝,消除了常规留煤柱开采方式下相邻工作面间区段煤柱两侧覆岩裂隙,现场观测较好地验证了该结果。 展开更多

关键词 浅埋极薄煤层 无煤柱开采 覆岩运移 地表损伤

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极薄煤层开采新途径的研究与实践 被引量：12

4

作者 高相佐 秦忠诚 +2 位作者 牛宝林 李合军 刘玉元 《煤炭工程》 北大核心 2007年第5期10-12,共3页

安全、高效、低成本地开发利用薄煤层资源对于许多老矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过对山东省部分地方煤矿在极薄煤层开采方面进行的探索研究，总结出一套倾斜短壁前进式开采、无人工作面中深孔爆破工艺和沿空留巷技术，是解... 安全、高效、低成本地开发利用薄煤层资源对于许多老矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过对山东省部分地方煤矿在极薄煤层开采方面进行的探索研究，总结出一套倾斜短壁前进式开采、无人工作面中深孔爆破工艺和沿空留巷技术，是解决极薄煤层（0．37～0．40m）开采的行之有效的采煤方法，可最大限度地回收煤炭资源。 展开更多

关键词 极薄煤层 倾斜短壁采煤法 无人工作面开采 中深孔爆破 沿空留巷

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极薄煤层端头支架与巷道围岩数值模拟

5

作者 宋胜伟 刘韧 +1 位作者 李士魁 王子鹏 《煤矿机械》 2024年第5期65-69,共5页

根据双阳煤矿极薄煤层巷道地质条件,设计了极薄煤层端头支架,分析并计算该支架主要承受的静载荷、动载荷、冲击载荷;运用3DEC软件分析极薄煤层巷道在有、无极薄煤层端头支架支护条件下围岩应力云图以及支护过程中受力曲线,从而确定合理... 根据双阳煤矿极薄煤层巷道地质条件,设计了极薄煤层端头支架,分析并计算该支架主要承受的静载荷、动载荷、冲击载荷;运用3DEC软件分析极薄煤层巷道在有、无极薄煤层端头支架支护条件下围岩应力云图以及支护过程中受力曲线,从而确定合理的工作阻力。数值模拟结果表明:在水平、垂直应力场中巷道围岩应力减少20%;确定极薄煤层端头支架工作阻力为3 000 kN;支架随距离不断增加,受力整体趋势增加。 展开更多

关键词 极薄煤层 端头支架 回采巷道 受力特性 围岩应力

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极薄煤层智能开采关键技术进展分析 被引量：2

6

作者 秦涛 张腾 刘永立 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第6期45-48,共4页

针对极薄煤层开采环境的复杂性与工作空间的限制,确立了适合0.7~1.0 m煤层开采智能控制技术和智能装备。提出了基于多源数据融合的分布式协同控制策略,分析了极薄煤层开采急需解决的小型化分体式顶梁弹性联接结构液压支架、智能开采5G... 针对极薄煤层开采环境的复杂性与工作空间的限制,确立了适合0.7~1.0 m煤层开采智能控制技术和智能装备。提出了基于多源数据融合的分布式协同控制策略,分析了极薄煤层开采急需解决的小型化分体式顶梁弹性联接结构液压支架、智能开采5G通信网络系统的关键技术,以及运用5G数据传输技术,获取海量、多维的综采装备群数据信息、综采面环境信息的关键问题,进而提出极薄煤层智能开采管控平台架构。结果表明:提出的极薄煤层智能开采控制技术与装备关键技术,可满足极薄煤层智能开采需求,进而实现煤矿智能开采控制系统的可视化、小型化和精准化,为极薄煤层安全智能高效开采提供保障。 展开更多

关键词 极薄煤层 电液控制 5G通信网络 管控平台

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极薄煤层安全高效自动化刨煤机无人工作面支护技术及装备研究 被引量：6

7

作者 张守祥 《煤矿机械》 北大核心 2012年第8期148-149,共2页

对我国极薄煤层开采现状进行了简单分析,提出了进行薄和极薄煤层自动化开采的必要性和可行性,从多方面探讨了全自动化刨煤机工作面开采技术和设备研究的内容;开发研究了薄和极薄煤层开采的自动化液压支架和端头支架;最后简单介绍了矿山... 对我国极薄煤层开采现状进行了简单分析,提出了进行薄和极薄煤层自动化开采的必要性和可行性,从多方面探讨了全自动化刨煤机工作面开采技术和设备研究的内容;开发研究了薄和极薄煤层开采的自动化液压支架和端头支架;最后简单介绍了矿山薄煤层成功应用的实际情况。 展开更多

关键词 极薄煤层 开采技术 刨煤机 液压支架 端头支护 电液控制

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自动化综采控制系统在极薄煤层的应用研究 被引量：5

8

作者 杨光林 张晓波 +2 位作者 陈朝鲜 刘均 江明永 《能源与节能》 2019年第9期190-192,共3页

通过对自动化综采控制系统的分析和研究,完善了极薄煤层条件下控制系统的相关功能,结合工业应用效果和出现的问题进行了系统优化,进一步提升了安全性和可靠性,最终实现了综采设备的远程监控、告警、记录、故障处理等功能,并针对三角煤... 通过对自动化综采控制系统的分析和研究,完善了极薄煤层条件下控制系统的相关功能,结合工业应用效果和出现的问题进行了系统优化,进一步提升了安全性和可靠性,最终实现了综采设备的远程监控、告警、记录、故障处理等功能,并针对三角煤截割、视频传输、带压移架等技术难题提出了有效的解决方法。 展开更多

关键词 自动化 综采控制系统 极薄煤层 带压移架

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极薄煤层和薄煤层的采煤工艺研究 被引量：3

9

作者 孔德勖 《当代化工研究》 2020年第19期129-130,共2页

本文主要分析了极薄煤层和薄煤层开采工作的现状,重点介绍了极薄煤层和薄煤层的采煤工艺,其具有降低煤层开采难度、提高开采效率的优点,解决了极薄煤层和薄煤层开采问题。通过分析极薄煤层和薄煤层的采煤工艺,不断推进煤层多中煤层环境... 本文主要分析了极薄煤层和薄煤层开采工作的现状,重点介绍了极薄煤层和薄煤层的采煤工艺,其具有降低煤层开采难度、提高开采效率的优点,解决了极薄煤层和薄煤层开采问题。通过分析极薄煤层和薄煤层的采煤工艺,不断推进煤层多中煤层环境开采技术的进步,进而推动煤矿生产进步。 展开更多

关键词 极薄煤层 薄煤层 采煤工艺

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柏林煤矿极薄煤层机械化开采技术研究 被引量：4

10

作者 吕俊高 程颖 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第9期6-7,共2页

针对柏林煤矿开采K24极薄煤层采煤工作面工作空间小、运输困难、劳动强度大、回采工效低等难题,提出了采用普通机械化采煤的技术思路,研究了机采工作面设备选型、三机配套和组织管理问题。试验结果表明:机采工作面配套设备选型合理,相... 针对柏林煤矿开采K24极薄煤层采煤工作面工作空间小、运输困难、劳动强度大、回采工效低等难题,提出了采用普通机械化采煤的技术思路,研究了机采工作面设备选型、三机配套和组织管理问题。试验结果表明:机采工作面配套设备选型合理,相关设备满足实际需要;机采工作面不仅减少了工作面人数,提高了原煤产量和回采工效,而且大大改善了采煤工作面顶板条件,杜绝了重伤及以上事故的发生,取得了显著的经济效益和安全效益。 展开更多

关键词 极薄煤层 机械化采煤 高产高效

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极薄煤层瓦斯基本参数测定实践 被引量：3

11

作者 刘益文 刘生龙 王琴 《中国煤层气》 2011年第3期40-43,共4页

汪洋煤矿沿煤层布置巷道开采近水平极薄煤层,从现有煤层巷道往底板施工专门考察巷道,布置测定瓦斯压力钻场和钻孔,在提高封孔工艺技术和连接接头密封质量的基础上,灌注高压氮气主动式测压,较短的时间测定瓦斯压力成功率达80%,在四川省... 汪洋煤矿沿煤层布置巷道开采近水平极薄煤层,从现有煤层巷道往底板施工专门考察巷道,布置测定瓦斯压力钻场和钻孔,在提高封孔工艺技术和连接接头密封质量的基础上,灌注高压氮气主动式测压,较短的时间测定瓦斯压力成功率达80%,在四川省首次测到须家河组煤层瓦斯压力最高值为2.25MPa,该技术对极薄煤层瓦斯抽采基本参数的测定具有重要指导意义。 展开更多

关键词 极薄煤层 瓦斯压力 参数测定 考察巷道 主动式测压

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极薄煤层液压支架建模与运动分析 被引量：3

12

作者 郭天骏 《煤炭科技》 2019年第1期48-50,共3页

液压支架作为煤矿开采的关键支护设备,其可靠性对回采安全有重要作用。随着煤矿厚煤层及中厚煤层的储量减少,薄煤层与极薄煤层将逐渐成为主采煤层。极薄煤层空间狭小、开采效率低、安全可靠性差,目前大多数液压支架都是针对中厚煤层所... 液压支架作为煤矿开采的关键支护设备,其可靠性对回采安全有重要作用。随着煤矿厚煤层及中厚煤层的储量减少,薄煤层与极薄煤层将逐渐成为主采煤层。极薄煤层空间狭小、开采效率低、安全可靠性差,目前大多数液压支架都是针对中厚煤层所设计的,因而研发一种满足极薄煤层开采的液压支架显得尤为重要。 展开更多

关键词 极薄煤层 液压支架 虚拟样机 运动分析

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极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结 被引量：3

13

作者 李建平 刘送永 程德强 《科技资讯》 2016年第11期171-172,共2页

薄煤层煤炭智能开采作业已成煤炭资源开采的重要课题。目前根据采煤设备的不同薄与极薄煤层采煤方法主要为三种:刨煤机采煤法、滚筒采煤机采煤法和钻式采煤机采煤法。钻式采煤机做为极薄煤层煤炭开采、提高煤炭资源回收率的采煤设备,由... 薄煤层煤炭智能开采作业已成煤炭资源开采的重要课题。目前根据采煤设备的不同薄与极薄煤层采煤方法主要为三种:刨煤机采煤法、滚筒采煤机采煤法和钻式采煤机采煤法。钻式采煤机做为极薄煤层煤炭开采、提高煤炭资源回收率的采煤设备,由工人在采煤工作面外操作,完成设备在工作面内的破煤、装煤、运煤等,设备检修也都在工作面外巷道中进行,真正实现了无人工作面采煤,且占用人员少,劳动生产率高,提高了资源回收利用率。螺旋钻采煤机无人工作面采煤对地质构造适应性强,如果采用滚筒采煤机或刨煤机采煤,长壁工作面遇到较大断层时,需重新开切割眼,工作面搬家,费工费时。而螺旋钻采煤机采煤遇到断层时,只需移动钻机到新地点重新定位钻采即可,工艺、操作都比较简单。该采煤法可广泛地应用于开采围岩较稳定的、煤层倾角在-15°^+15°的极薄煤层,并且还可以用来开采边角煤、三下压煤、顶板松软破碎煤层和回收各种煤柱。使用螺旋钻采煤机不仅减少了巷道投入、减少开采对地面的影响,而且可最大限度的回收极薄煤层煤量,有利于提高薄极薄煤层的配采比例,延长矿井服务年限,提高矿井的经济效益和社会效益。该课题实施,在研究钻式采煤机截割机理基础上,重点研究钻式采煤机小型化及模块化技术、钻具定向钻进技术、自动快速换钻杆技术,多钻头截割技术,开发具有快速、高效、定向钻进的五钻头小型化、模块化钻式采煤机。有效解决螺旋钻式采煤机研制、开发的基础理论研究不足;采煤过程中受不同地质条件、钻头和钻杆重力及不平衡力矩影响,使钻头和钻杆在钻进过程中经常发生偏斜,限制钻采深度;钻杆装卸占用时间长,严重影响采煤效率;采煤时钻孔之间要根据顶板情况,留有不小于0.2 m宽的小煤柱,且只有三个钻头开采,采� 展开更多

关键词 极薄煤层 钻式采煤机 关键技术与装备

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极薄煤层采煤工作面开采系统研究与实践 被引量：3

14

作者 吴再生 吴修宇 《价值工程》 2012年第27期119-121,共3页

针对南方矿区极薄煤层的客观条件,为保障矿井安全生产,改善劳动作业环境,提高煤炭产量和经济效益,降低工人劳动强度,本文从采煤工作面合理布置生产系统,改革采煤方法、回采工艺及装备配套使用,采煤工作面生产管理等方面进行了全面阐述,... 针对南方矿区极薄煤层的客观条件,为保障矿井安全生产,改善劳动作业环境,提高煤炭产量和经济效益,降低工人劳动强度,本文从采煤工作面合理布置生产系统,改革采煤方法、回采工艺及装备配套使用,采煤工作面生产管理等方面进行了全面阐述,并举例进行了具体介绍,同时就存在的问题提出了具体建议。 展开更多

关键词 极薄煤层 开采 研究 实践

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极薄煤层采煤机装煤效果的数学模型与数值模拟 被引量：3

15

作者 刘春生 白云锋 于念君 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2020年第4期397-403,共7页

为评价不同煤层倾斜角下极薄煤层采煤机装煤效果,分析滚筒工作状态下出煤口煤的堆积面积和煤的推挤力,给出不同煤层倾角下的装煤影响系数,建立了装煤效率理论模型。通过设计滚筒工作参数均匀实验表,以装煤效率为目标,利用EDEM软件模拟... 为评价不同煤层倾斜角下极薄煤层采煤机装煤效果,分析滚筒工作状态下出煤口煤的堆积面积和煤的推挤力,给出不同煤层倾角下的装煤影响系数,建立了装煤效率理论模型。通过设计滚筒工作参数均匀实验表,以装煤效率为目标,利用EDEM软件模拟不同煤层倾角下滚筒装煤过程,获得不同煤层倾角下装煤效率随滚筒转速和牵引速度的变化规律,采用最小二乘法修正不同煤层倾角下的装煤效率模型。结果表明:在工作倾角为15°、走向倾角为0°、滚筒工作参数比值大于25时,其装煤效率非线性度明显增大;在工作倾角为0°,走向倾角为15°工况下,滚筒工作参数比值大于30时,其装煤效率非线性度明显增大,修正后的滚筒装煤效率模型更为符合实际变化规律。该研究为不同工况下装煤效率的研究提供理论方法。 展开更多

关键词 极薄煤层采煤机 装煤效果 工作倾角 走向倾角

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浅析特殊条件下的煤矿开采工艺及发展趋势 被引量：2

16

作者 张妹珠 《科技创新与生产力》 2014年第11期83-85,共3页

本文简述了部分特殊条件下,煤矿开采所面临的一些危害及难题;介绍了目前针对特殊条件下的矿井,国内外普遍所采用的较为成熟的开采工艺及应对措施,并对今后的一些发展趋势进行了分析。

关键词 极薄煤层 采煤工作面 软岩

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极薄煤层过桥式采煤机 被引量：2

17

作者 杨光林 《煤矿机械》 北大核心 2018年第4期89-90,共2页

介绍了一种新型的极薄煤层过桥式采煤机的设计,从针对此类煤层的特殊配套,到整体布局及结构设计;从机械传动的稳定性、安全性的功能保障,到同类其他方式采煤设备的比较,进行了比较全面的介绍及研究。

关键词 极薄煤层 过桥式采煤机 特殊配套

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极薄煤层卸压瓦斯抽采与发电利用实践 被引量：2

18

作者 刘益文 《中国煤层气》 2011年第4期31-34,共4页

四川胜利煤矿开采极薄煤层,采煤工作面隅角瓦斯经常超限,矿井建立了地面抽采瓦斯系统后,采用顶(底)板穿层钻孔抽采工作面采空区上(下)邻近层卸压瓦斯,有效地治理了瓦斯灾害。瓦斯抽采系统运行稳定后,将瓦斯进行发电利用,实现了矿井生产... 四川胜利煤矿开采极薄煤层,采煤工作面隅角瓦斯经常超限,矿井建立了地面抽采瓦斯系统后,采用顶(底)板穿层钻孔抽采工作面采空区上(下)邻近层卸压瓦斯,有效地治理了瓦斯灾害。瓦斯抽采系统运行稳定后,将瓦斯进行发电利用,实现了矿井生产和生活零电费,取得了很好的安全与经济效益,对相似条件下的煤矿具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 极薄煤层 抽采瓦斯 顶(底) 板穿层钻孔 卸压瓦斯 瓦斯发电

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高瓦斯矿井极薄煤层采煤工作面“Y”形通风与瓦斯抽放综合治理研究 被引量：2

19

作者 张俊强 《中国煤层气》 2014年第2期3-7,共5页

针对东泰矿业有限公司一号矿高瓦斯难抽极薄采煤工作面隅角瓦斯超标问题,通过对工作面通风系统进行分析,提出采用"Y"形通风方式治理回风角隅瓦斯,并优化布置了瓦斯抽放系统,改造后,经对比测试表明:工作面风流平均瓦斯浓度降低... 针对东泰矿业有限公司一号矿高瓦斯难抽极薄采煤工作面隅角瓦斯超标问题,通过对工作面通风系统进行分析,提出采用"Y"形通风方式治理回风角隅瓦斯,并优化布置了瓦斯抽放系统,改造后,经对比测试表明:工作面风流平均瓦斯浓度降低0.17%,回风流平均瓦斯浓度降低0.19%,回风隅角平均瓦斯浓度降低0.41%。 展开更多

关键词 极薄煤层 隅角瓦斯 “Y”形通风

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极薄煤层群卸压瓦斯抽采技术研究 被引量：2

20

作者 郭军杰 程晓阳 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第8期153-154,共2页

针对极薄煤层群开采中隅角瓦斯超限频繁的问题,通过分析工作面卸压瓦斯的来源及卸压机理,采用顶底板穿层钻孔进行卸压瓦斯抽采,有效解决了隅角瓦斯超限问题,实现了极薄煤层开采中的煤与瓦斯共采。

关键词 极薄煤层群 卸压瓦斯抽采 瓦斯超限 煤与瓦斯共采

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