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特厚煤层综放煤-矸-岩放落流动的时序规律及识别方法 被引量:13
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作者 刘长友 张宁波 +2 位作者 郭凤岐 安森 陈宝宝 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期137-151,共15页
综放工作面放煤工艺中的煤矸智能识别是智能化综放开采的瓶颈,经过十几年的不断探索研究,基于煤层的沉积环境和岩性赋存特征,提出了煤岩层低水平自然γ射线辐射高精度实时探测方法和煤矸自动识别原理,为综放工作面放煤工序的煤矸智能识... 综放工作面放煤工艺中的煤矸智能识别是智能化综放开采的瓶颈,经过十几年的不断探索研究,基于煤层的沉积环境和岩性赋存特征,提出了煤岩层低水平自然γ射线辐射高精度实时探测方法和煤矸自动识别原理,为综放工作面放煤工序的煤矸智能识别控制奠定了基础。根据特厚煤层含多层夹矸的复杂结构特征,以提高煤矸识别的精准性为目的,分析了特厚煤层夹矸的赋存特点及自然辐射特性;开展了煤-矸(夹矸)-岩(直接顶岩石)放落流动的时序规律研究,得出顶煤中夹矸的层位、间距、层数等因素会影响放落流动时序,且呈现不同的时序状态,据此进行了放落流动时序分区;相应地不同时序区的混矸率会呈现不同的特征:当夹矸无时序放出时,混矸率在一固定的范围内波动,当煤-夹矸渐次放出时,混矸率呈现上升—稳定—连续台阶式上升的特征,直接顶矸石的混入,使得混矸率呈线性增加;基于煤-矸-岩放落流动的时序特征,得出了不同时序条件下自然射线的辐射变化特征,确定了自然射线辐射强度台阶式变化与夹矸赋存参数的影响关系,区分了放煤流中含有夹矸和直接顶矸石混入的辐射特征,确定了不同煤-矸-岩放落时序区的辐射强度范围,提出了以自然射线辐射强度作为煤-矸-岩自动识别的主要参数和2种不同关窗方式的识别方法;在同煤集团塔山煤矿进行了现场测试,测试结果与研究结果得到了很好的印证,达到了预期效果,为智能放煤的现场应用奠定了基础。 展开更多
关键词 综放开采 煤矸识别 智能化放顶煤 流动时序规律 特厚煤层
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基于随机介质理论的综放开采顶煤放出规律研究 被引量:13
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作者 朱帝杰 陈忠辉 +1 位作者 常远 周子涵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期167-174,共8页
为了进一步弄清综放开采顶煤放出规律,利用理论分析和数值模拟相结合的方法,对综放开采放煤过程中顶煤放出体的动态演化进行了研究,指出了传统椭球体理论分析顶煤放出体形态的局限性。研究结果表明:数值模拟所得顶煤放出体形态及其演化... 为了进一步弄清综放开采顶煤放出规律,利用理论分析和数值模拟相结合的方法,对综放开采放煤过程中顶煤放出体的动态演化进行了研究,指出了传统椭球体理论分析顶煤放出体形态的局限性。研究结果表明:数值模拟所得顶煤放出体形态及其演化规律与理论分析结果吻合较好,证明将随机介质理论应用于分析综放开采放煤过程是可行的;放出体高度较小时,放出体呈尾梁切割类球形,传统椭球体理论的适用性较低,随着放出体高度的增加,放出体逐渐转化为尾梁切割类椭球状,其轴偏角逐渐减小;综放开采所放主要为尾梁后上方顶煤;同一放出体高度,周期放煤所放顶煤量较初始放煤多,轴偏角亦较初始放煤大。 展开更多
关键词 综放开采 顶煤放出体 随机介质 数值模拟 回归拟合
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综采工作面放顶煤自动控制系统 被引量:8
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作者 魏文艳 《工矿自动化》 北大核心 2015年第7期10-13,共4页
针对现有放顶煤工作面采用人工操作方式放煤存在随机性强、放煤效率低等问题,设计了综采工作面放顶煤自动控制系统。该系统采用煤矸识别传感器采集、分析、处理煤块和矸石撞击支架尾梁产生的振动信号,以判断煤块和矸石的下落状态,并将... 针对现有放顶煤工作面采用人工操作方式放煤存在随机性强、放煤效率低等问题,设计了综采工作面放顶煤自动控制系统。该系统采用煤矸识别传感器采集、分析、处理煤块和矸石撞击支架尾梁产生的振动信号,以判断煤块和矸石的下落状态,并将处理结果通过ZigBee无线收发装置发送给支架控制器,支架控制器依据检测结果自动控制放煤支架动作,从而实现放煤过程的自动控制。 展开更多
关键词 综采工作面 放顶煤自动控制 煤矸识别传感器 支架控制器
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复杂地质条件下大采高综采技术可行性研究 被引量:6
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作者 余北建 付书俊 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期33-38,122,共7页
针对阳泉矿区在复杂地质构造条件下,应用大采高综采工艺的可行性缺乏科学严谨论证的问题,以阳煤一矿已回采的8310和8303工作面为背景,通过理论分析、数值模拟和现场实测对大采高条件下围岩灾变机理及特征进行了研究,认为阳泉矿区大采高... 针对阳泉矿区在复杂地质构造条件下,应用大采高综采工艺的可行性缺乏科学严谨论证的问题,以阳煤一矿已回采的8310和8303工作面为背景,通过理论分析、数值模拟和现场实测对大采高条件下围岩灾变机理及特征进行了研究,认为阳泉矿区大采高综采受工作面顶板结构、煤层强度、构造和仰采角度等因素影响较大;然后以待采的81303工作面为例,对其工作面开采技术条件进行了分析,认为81303工作面采用大采高开采合理的采高应控制在5.5 m以下;受工作面煤层强度低、厚度大、倾角大、顶板破碎以及地质构造发育等不利因素影响,81303工作面大采高一次采全高的适应性较差。 展开更多
关键词 复杂地质条件 大采高综采 综放开采 综采工艺
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综放工作面切顶卸压沿空留巷矿压规律研究 被引量:7
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作者 尹志龙 高攀 《煤炭科技》 2022年第5期44-49,共6页
鸟山煤矿在11031工作面回采过程中引进综采放顶煤切顶卸压沿空留巷技术,利用与该技术匹配的巷道围岩变形矿压监控系统实现对留巷施工中工作面矿压和巷道变形的实时监测跟踪。理论分析计算结合矿压监测研究表明,预裂切缝最佳深度14.0 m,... 鸟山煤矿在11031工作面回采过程中引进综采放顶煤切顶卸压沿空留巷技术,利用与该技术匹配的巷道围岩变形矿压监控系统实现对留巷施工中工作面矿压和巷道变形的实时监测跟踪。理论分析计算结合矿压监测研究表明,预裂切缝最佳深度14.0 m,切缝角度为20°。监测数据显示,留巷后顶底板移近量最大值79 mm,两帮移近量稳定在87 mm,巷道变形较小,110工法区(切缝侧)平均压力相对121工法区(远离切缝侧)降低25.1%,切顶卸压沿空留巷技术在鸟山煤矿工作面回采过程中有着较好的应用成效。 展开更多
关键词 综采放顶煤 切顶卸压沿空留巷 围岩变形 矿压监测
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大采高综放工作面矿压显现规律实测研究 被引量:2
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作者 李高健 《山西煤炭》 2014年第2期23-25,共3页
大采高综放相比普通采高,割煤高度增加,导致顶板活动规律产生变化,顶板控制亦有差别。利用矿压观测手段了解初次来压及周期来压规律,并观察矿山压力的显现特征,进而研究上覆岩层运动规律,探讨支架适应性、支架-围岩关系以及建立采场模... 大采高综放相比普通采高,割煤高度增加,导致顶板活动规律产生变化,顶板控制亦有差别。利用矿压观测手段了解初次来压及周期来压规律,并观察矿山压力的显现特征,进而研究上覆岩层运动规律,探讨支架适应性、支架-围岩关系以及建立采场模型。现以平朔井工三矿39105工作面为例,进行矿压观测,研究来压步距及矿压显现规律。 展开更多
关键词 大采高 综采 放顶煤 矿压显现
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高韧性煤层难冒放机理及弱化效果研究 被引量:1
7
作者 马文强 王同旭 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第10期44-47,共4页
为改善高韧性煤层综放开采顶煤冒放性,以煤样物理力学参数试验为基础,从理论方面对高韧性特厚煤层综放开采顶煤难冒放机理进行了分析;通过相似材料模拟试验从弱化前、后2个阶段对顶煤的垮落情况进行了模拟,对顶煤里的支承压力分布进行... 为改善高韧性煤层综放开采顶煤冒放性,以煤样物理力学参数试验为基础,从理论方面对高韧性特厚煤层综放开采顶煤难冒放机理进行了分析;通过相似材料模拟试验从弱化前、后2个阶段对顶煤的垮落情况进行了模拟,对顶煤里的支承压力分布进行了监测。结果表明:高韧性煤层弹性模量较小(小于顶板岩层),在矿山压力作用下,煤层的变形挠度大于顶板,导致顶板不能将矿山压力较好的传递给顶煤,综放时顶煤难破碎垮落,易形成悬顶,冒放性较差;对顶煤采取弱化措施后回采时的垮落情况明显改善,直接顶随采随冒,较好的充填了采空区;煤壁前方顶煤里的应力峰值位置明显向深部转移,支架上方和后方顶煤卸压较好,利于顶煤的放出。 展开更多
关键词 高韧性煤层 综放开采 顶煤挠度 相似模拟 冒放性
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浅谈如何提高综采放顶煤工作面回采率 被引量:1
8
作者 张哲魁 《能源与节能》 2018年第1期160-161,163,共3页
综采放顶煤开采法较适用于开采中厚煤层,特别是厚煤层开采,其具有高产、高效、低耗等优点,但也存在缺点,即工作面回采率低。为提高综采放顶煤工作面回采率,在介绍综采放顶煤工艺流程的基础上,分析煤炭损失原因,提出提高放顶煤开采回采... 综采放顶煤开采法较适用于开采中厚煤层,特别是厚煤层开采,其具有高产、高效、低耗等优点,但也存在缺点,即工作面回采率低。为提高综采放顶煤工作面回采率,在介绍综采放顶煤工艺流程的基础上,分析煤炭损失原因,提出提高放顶煤开采回采率的措施,以供同行参考。 展开更多
关键词 综采 放顶煤 工艺流程 煤炭损失 原因 措施
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金山煤矿综放开采技术应用可行性分析
9
作者 祁世义 《江西煤炭科技》 2020年第3期114-115,共2页
金山煤业有限公司12号煤层服务年限不足1年,为保证生产的正常接续,着手准备开采13号煤层;本文对影响放顶煤开采的水害、瓦斯、煤层赋存条件、顶板性质以及自燃性等影响因素进行了综合分析,运用采场顶煤冒放性评价方法对工作面顶煤冒放... 金山煤业有限公司12号煤层服务年限不足1年,为保证生产的正常接续,着手准备开采13号煤层;本文对影响放顶煤开采的水害、瓦斯、煤层赋存条件、顶板性质以及自燃性等影响因素进行了综合分析,运用采场顶煤冒放性评价方法对工作面顶煤冒放性进行计算,其13101综放工作面顶煤冒放性评价结果为“好”;对13号煤层进行了放顶煤开采可行性初步论证,认定13号煤层可以采用放顶煤开采技术。 展开更多
关键词 综放开采 放顶煤 可行性论证 开采条件 顶煤冒放性
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孟巴矿综采工作面支架支护强度分析
10
作者 董洪生 《煤炭科技》 2018年第4期18-22,共5页
综采放顶煤工作面最大支护阻力出现在工作面初放阶段,达到16 346 kN/架,必须在初放阶段采取辅助放顶措施,尽量降低采空区悬顶长度,从而减小工作面初次来压对支架的冲击,避免工作面液压支架压死、压垮等事故的发生。
关键词 综采 综放 支架强度 防压 防推
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厚表土薄基岩煤层开采覆岩运动规律 被引量:63
11
作者 方新秋 黄汉富 +1 位作者 金桃 柏建彪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期2700-2706,共7页
厚表土薄基岩煤层采用综放开采后基本顶将难于形成稳定结构,发生滑落失稳导致工作面"压架",在对薄基岩定义的基础上,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟和现场实测的方法对薄基岩煤层开采上覆岩层运动规律进行了研究。... 厚表土薄基岩煤层采用综放开采后基本顶将难于形成稳定结构,发生滑落失稳导致工作面"压架",在对薄基岩定义的基础上,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟和现场实测的方法对薄基岩煤层开采上覆岩层运动规律进行了研究。研究结果表明,若其他条件不变,"砌体梁"结构的稳定主要取决于基岩厚度和上覆表土层的力学性质及厚度,具有较大承载力的厚黏土层能与薄基岩组合形成稳定的结构,降低稳定结构所需最小基岩厚度。由此建立薄基岩工作面结构力学模型,并针对司马矿具体条件分析认为当表土为松散砂土,最小基岩厚度40m;当黏土厚度40m,最小基岩厚度20m;黏土厚度30m,最小基岩厚度30m。据此提出首采面可安全开采,在现场工业性试验中得到成功验证。 展开更多
关键词 采矿工程 薄基岩 基岩结构 黏土 综采放顶煤
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厚表土薄基岩煤层综放开采矿压显现规律 被引量:21
12
作者 方新秋 黄汉富 +1 位作者 金桃 柏建彪 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第3期326-330,共5页
为解决司马矿厚表土薄基岩煤层的综放开采问题,采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对基岩结构稳定性和矿压显现规律进行了研究.结果表明,当其它条件不变,黏土层是薄基岩结构稳定性的重要影响因素,黏土层厚度越大则结构越稳定... 为解决司马矿厚表土薄基岩煤层的综放开采问题,采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对基岩结构稳定性和矿压显现规律进行了研究.结果表明,当其它条件不变,黏土层是薄基岩结构稳定性的重要影响因素,黏土层厚度越大则结构越稳定;工作面前方支承压力分布范围为15m,支承压力峰值点在工作面前方5~15m范围内,比厚基岩工作面小,基本项来压断裂步距小,但工作面矿压显现明显;当黏土厚40m,基岩厚20m时两者可形成较为稳定的结构.结论在现场首采工作面的开采试验中得到了验证. 展开更多
关键词 薄基岩 支承压力 黏土 综采放项煤
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离散元法在分析综放采场矿压中的应用 被引量:8
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作者 方新秋 万德钧 +1 位作者 王庆 钱鸣高 《湘潭矿业学院学报》 2003年第4期11-14,共4页
运用UDEC数值模拟程序,以不同顶煤条件下的综放开采端面顶板稳定性模拟为例,建立了数值模型、设计了计算方案、设定了力学参数;对影响综放开采端面项板稳定性的因素进行了分析;并给出了极限端面距的定义,分析了其影响因素,根据模拟条件... 运用UDEC数值模拟程序,以不同顶煤条件下的综放开采端面顶板稳定性模拟为例,建立了数值模型、设计了计算方案、设定了力学参数;对影响综放开采端面项板稳定性的因素进行了分析;并给出了极限端面距的定义,分析了其影响因素,根据模拟条件计算出不同项煤条件下的值;最后提出了不同顶煤条件下端面顶板稳定性的控制原则和确定了不同项煤条件下的支架工作阻力,并通过实际得到验证.图5,表4,参6. 展开更多
关键词 数值模拟 综放开采 端面顶板 稳定性
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塔山煤矿特厚煤层综放面顶煤冒放性研究
14
作者 陈晓伟 《煤炭科技》 2024年第5期32-38,共7页
为研究特厚煤层综放工作面顶煤冒放性,结合塔山煤矿10501工作面5号煤层的开采条件,分别从埋深、煤体强度、煤体裂隙发育程度、夹矸强度和厚度、采放比等方面分析了顶煤冒放性的主要影响因素,数值模拟了2号和5号煤层采动对顶煤破碎效果... 为研究特厚煤层综放工作面顶煤冒放性,结合塔山煤矿10501工作面5号煤层的开采条件,分别从埋深、煤体强度、煤体裂隙发育程度、夹矸强度和厚度、采放比等方面分析了顶煤冒放性的主要影响因素,数值模拟了2号和5号煤层采动对顶煤破碎效果的影响。根据理论分析、数值模拟结果,采取相应措施后,夹矸破碎程度高,顶煤冒放性好,达到了预期工程效果。 展开更多
关键词 大采高综放开采 含夹矸顶煤 顶煤冒放性 数值模拟
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综采综放工作面全封闭转载机的结构设计与应用 被引量:4
15
作者 杨雪峰 李克光 《矿山机械》 2020年第1期24-27,共4页
在综采综放工作面中,转载机机尾与输送机机头卸料处 (俗称"三角地带") 的工作环境最为恶劣,转载机机尾处的空间狭小,给设备的维护与检修以及人员的行走带来了极大的不便,是事故多发的地段。为了改善此处的工作环境,通过液压... 在综采综放工作面中,转载机机尾与输送机机头卸料处 (俗称"三角地带") 的工作环境最为恶劣,转载机机尾处的空间狭小,给设备的维护与检修以及人员的行走带来了极大的不便,是事故多发的地段。为了改善此处的工作环境,通过液压缸伸缩,使得侧挡板、顶盖板及人梯相对运动,实现了转载机机尾的全封闭。 展开更多
关键词 综采综放工作面 转载机 机尾全封闭
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龙泉矿井采煤方法论证 被引量:1
16
作者 张童 《科技情报开发与经济》 2009年第22期154-156,共3页
分析了龙泉矿井的地质条件及煤层情况,介绍了两种开采方法:综采一次采全高采煤法和长壁综采放顶煤采煤方法,通过方案比选,提出了最优开采方案。
关键词 采煤方法 综采一次采全高采煤法 长壁综采放顶煤采煤法 龙泉矿井
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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:66
17
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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中国煤矿现代化开采技术装备现状及其展望 被引量:65
18
作者 王金华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第1期1-5,共5页
总结了近10年来中国煤机装备先进的技术成果,以及大采高综采、大采高综放开采、短壁开采等现代化开采技术现状及其应用。我国现代化开采方法与煤机装备的协调快速发展,大幅推进了煤矿"高产、高效、安全、洁净"的发展进程,形... 总结了近10年来中国煤机装备先进的技术成果,以及大采高综采、大采高综放开采、短壁开采等现代化开采技术现状及其应用。我国现代化开采方法与煤机装备的协调快速发展,大幅推进了煤矿"高产、高效、安全、洁净"的发展进程,形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系。对中国煤矿现代化开采技术与装备的发展趋势进行了前瞻性展望,认为我国现代化开采技术在快速发展的同时,工作面装备智能化技术,成套装备系统高可靠性综合技术,安全、环境与采煤协调开采技术,高强度开采条件下围岩活动规律等仍需进行进一步深入研究。 展开更多
关键词 煤机装备 大采高综采 大采高综放开采 短壁开采 现代化开采技术
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综放开采端面顶板稳定性的数值模拟研究 被引量:54
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作者 曹胜根 钱鸣高 +1 位作者 缪协兴 刘长友 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期472-475,共4页
由于直接顶 (含顶煤 )厚度的成倍增加 ,综放采场顶板下沉量与支架工作阻力并不存在类双曲线关系。因此用顶板最大下沉量判断直接顶 (含顶煤 )稳定性已失去意义。应用 U DEC程序分析了综放开采端面顶板稳定性与支架工作阻力及端面距的关... 由于直接顶 (含顶煤 )厚度的成倍增加 ,综放采场顶板下沉量与支架工作阻力并不存在类双曲线关系。因此用顶板最大下沉量判断直接顶 (含顶煤 )稳定性已失去意义。应用 U DEC程序分析了综放开采端面顶板稳定性与支架工作阻力及端面距的关系 ,得到当端面距在一定范围之内时 ,端面顶板冒落情况与支架工作阻力及支护角度密切相关 ,支架工作阻力 P和端面顶板下沉量Δ ld呈类双曲线关系。在此基础上提出综放支架工作阻力新的确定方法。 展开更多
关键词 数值模拟 端面顶板稳定性 综放开采
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重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术 被引量:43
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作者 郭浩森 李化敏 +1 位作者 李东印 蒋东杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第10期34-36,40,共4页
为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明:支架工... 为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明:支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。 展开更多
关键词 重型综放工作面 放煤停止位置 顶板控制 小断面调节巷
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