综放开采松散顶煤落放规律的离散元模拟研究

运用离散单元法对综放开采单放煤口放煤和支架推进过程中顶煤放出的全过程进行了模拟。根据模拟结果,对放出体的形态,接触力,速度场,顶煤厚度,移架步距对纯煤回收率的影响等问题进行了分析,指出运用传统的放煤椭球体理论计算低放煤,顶煤厚度较薄的综放开采问题是有缺陷的,提出顶煤落放过程的概念。     

大倾角厚煤层综放开采颗粒元分析

应用PFC2D计算程序,对某矿水平与倾斜联合布置的折线型综采面,分析了散体顶煤和破碎直接顶的落放过程及落放形态,揭示了不同放煤步距连续推进模式下的煤损动态特征,并对不同放煤顺序的顶煤回收率及支架受力工况进行了优化分析. 研究表明:折线型综采面采用自上而下的回采顺序,顶煤回收率高,支架受力均匀;低位单口放煤时,放出体形态向采空区侧偏转;在支架连续推进过程中,煤损形态节律性变化;大倾角厚煤层综放开采,采用中档放煤步距的经济技术效果较好.     

基于PFC2D的综放开采顶煤冒放规律数值模拟

为了更加形象地研究顶煤冒放形态特征、宏观地把破碎的散体看作非理想状态下随机流动的松散介质.以某矿1302N大采高综放工作面为工程背景，利用离散元散体颗粒流软件PFC2D建立放顶煤二维横剖面模型，主要研究顶煤位移、煤矸动场变化、放出体衍化以及超前支承压力分布等现象.研究对比得出：顶煤流动规律方面，走向上放煤步距增大，顶煤的始动点边界线前移，顶煤运移范围增大；倾向上间隔放煤的煤损主要集中于同一轮放煤支架间的漏斗煤损.煤矸流场规律方面，采高增大煤矸分界线逐渐变陡；放煤步距增大，煤矸分界线始终保持双线形态前移.矿压显现规律方面，顶煤的硬度增大，顶煤分区中范围逐渐缩小，即超前支承压力峰值区向煤壁靠拢；采放比增大，超前支承压力峰值区远离煤壁，综放开采顶煤破碎后的流动特点和运移路径的数值模拟研究，有利于掌握散体顶煤的放出规律，据此对放煤工艺参数进行针对性的优化设计，对提高煤炭资源采出率具有重要意义.     

晋城矿区综采放顶煤工作面顶煤冒放性分析

根据晋城煤业集团综采放顶煤开采实际情况,从影响顶煤冒放性的煤体裂隙、开采工艺和支架与围岩关系3个方面进行分析,对综放工作面的布置、采放比、放煤步距、支架架型与工作阻力提出了建议.     

大同"两硬"条件综放开采合理支架架型的选择探讨

通过分析大同矿区“两硬”条件下（坚硬顶板、坚硬煤层）厚煤层综放开采时液压支架架型与顶煤回收率及顶板控制影响,提出在两硬条件原煤层放顶煤开采时,应考虑顶煤放煤参数和煤量的要求,在选择综放支架掩护梁角度时,要充分考虑放煤高度和支架顶梁长度、掩护梁长度、后部输送机宽度等,要考虑支架顶梁对顶梁的破坏作用和坚硬顶板的来压特点。对类似顶板条件下的综采开采有参考作用。     

“两硬”煤层综放开采顶煤弱化机理及技术研究

对于"两硬"条件下的放顶煤开采,可以采用顶煤注水、爆破联合弱化措施,加强对顶煤和顶板的弱化,充分发挥矿山压力的破煤作用,使顶煤强度降至良好放煤效果要求的程度,提高顶煤放出率。本文以陕北矿区某矿为背景,从多个角度分析了顶煤注水、爆破弱化的机理,制定了顶煤注水、顶煤爆破、顶板预裂爆破等各项技术措施的具体参数,形成一套对提高两硬厚煤层综放工作面放煤效果行之有效的顶煤弱化技术。     

对提高综放工作面回采率的探讨

随着综放技术的不断发展,回采率水平也不断提高,但由于煤层开采条件以及生产管理水平的差异,实际的回采率水平还存在着较大的变化。本文就顶煤的放出运动规律和影响放顶煤开采回采率的主要因素做了分析,并提出提高综放回采率的方法。     

含厚夹矸煤层的综放开采

以现场实测资料为基础，采用实验研究和理论研究相结合的方式对开滦范各庄矿含厚夹矸煤层的放顶煤开采进行了研究分析。主要以实验室相似模拟实验为主，对含夹矸复杂结构厚煤层中的2429S综放工作面含夹矸顶煤的冒放性、放煤工艺及放出规律、夹矸层极限厚度的确定等问题进行了论述，并指出了含夹矸顶煤的活动规律和放顶煤开采的技术措施。     

综放开采覆岩破坏及顶煤冒落的相似模拟研究

介绍了模拟综放开采覆岩及顶煤的移动规律。正常放煤过程．顶煤呈现煤壁内受压裂．支架上方破碎．支架放煤口上方成散体的规律．这一规律随工作面推进．顺的序周而复始的进行。支架承受的是上方煤体和折断部分直接顶的载荷。     

基于三维节理网络模拟的顶煤块度预测研究

顶煤块度是放顶煤开采的关键,以往的块度预测方法主要是考虑节理裂隙影响的原始块度预测;而顶煤块度还与地应力及煤体的力学性质有关。以放顶煤开采的顶煤为研究对象,通过构建三维节理网络系统,对顶煤的原始块度、破断块度及放出块度的预测方法进行研究。统计分析原始构造面的空间分布状态和构造面几何参数的概率分布规律;通过Monte Carlo及破断块度修正系数模拟考虑地应力及煤体力学性质影响的三维节理网络系统;研究三维模型快速切割算法建立节理面切割的顶煤破断块度预测模型。通过提出的顶煤块度预测方法,为坚硬煤体放顶煤开采的放煤工艺过程研究提供理论和技术基础。     

影响顶煤采出率关键因素的UDEC数值模拟研究

为了揭示影响综放工作面顶煤采出率关键因素的作用规律,文章应用显式差分程序UDEC从比较顶煤预先爆破弱化前后,不同的底煤开采高度、不同的放煤步距对顶煤破断和垮落特征的影响进行了分析,寻求出提高综放工作面顶煤采出率的具体措施。     

亭南煤矿101综放面瓦斯运移及顶煤活动特征

含瓦斯煤层开采使工作面煤壁前方煤体及顶煤乃至顶板的原生结构遭到破坏,顶煤从煤壁前方始动点开始运移至放煤口经历了复杂的过程,煤岩体中的孔隙率也随之发生变化,致使煤岩体中瓦斯的赋存状态和运移形态亦相应发生变化,分析其变形特征可更好的认识放煤规律及煤体瓦斯运移特性。本文根据亭南煤矿101综放面的矿压观测和瓦斯监测结果,得出了综放面围岩移动影响下的采场瓦斯涌出特征,为有效地指导含瓦斯特厚煤层的综放开采,防治瓦斯事故以及合理抽取利用瓦斯资源提供了理论依据和技术支持。     

厚夹矸煤层综放开采岩层移动的相似模拟

针对综放开采技术在结构复杂煤层中应用效果不理想的情况,通过相似模拟实验研究结构复杂厚煤层综放开采时厚夹矸层、顶煤及顶板岩层的移动特征。结果表明：含厚夹矸层厚煤层顶煤冒放性较差,其位移显著增加的位置更接近于煤壁;顶煤破碎受夹矸层厚度的影响较大,夹矸层达到一定厚度,顶煤放出效果不理想,直至不能放出。开采模拟观测和实测数据分析结论基本一致。该研究为扩大放顶煤安全高效开采范围提供了参考。     

近距离煤层顶层预采综采放顶煤试验

根据改造型支架低位放顶煤特点,提出了现场生产合理放煤方式选择的原则,在综放工作面进行一刀一放,、二刀一放、三刀一放和三刀二放,以及不同放煤工艺放煤试验的基础上,确定了放煤步距为1.2 m的双轮间隙放煤方式,这是近距离煤层预采顶层后,下层煤综放开采时最佳放煤方式,并在义马煤业集团常村煤矿进行了推广应用.     

近距离煤层顶层预采综采放顶煤试验

根据改造型支架低位放顶煤特点,提出了现场生产合理放煤方式选择的原则,在综放工作面进行一刀一放,、二刀一放、三刀一放和三刀二放,以及不同艺放煤试验的基础上,确定了放煤步距为1．2m的双轮间隙放煤方式,这是近距离煤层预采顶层后,下层煤综放开采时最佳放煤方式,并在义马煤业集团常村煤矿进行了推广应用。     

大倾角厚煤层综放开采顶煤移动规律与破坏机理的离散元分析

应用UDEC2D计算程序,对某煤矿大倾角厚煤层综采放顶煤的空间效应及其放煤机理进行了数值模拟,揭示了在综放开采过程中采场覆岩与项煤的移动规律及相应的应力场、破坏场的变化特征,并对控顶区顶煤的变形破坏特征及直接顶的离层跨落步距进行了分析.     

较薄厚煤层综放开采的技术实现

针对当前我国较薄厚煤层综放开采中存在的含矸率高、端面易冒落等问题,采用选择适当的支架、合理的放煤工艺、提高正规循环率、防止架间漏顶煤、尽可能的减少端面暴露的无支护空间和及时进行端面支护等具体的技术措施,在较薄中厚煤层中实现了高产高效的放顶煤开采。     

火石咀煤矿综放工作面提高回采率技术

由于综采放顶煤特点,煤炭资源损失量较大.通过分析火石咀煤矿综放工作面的资源损失构成,得出:该矿综放面的煤炭损失主要集中在放煤损失、区段煤柱损失、端头损失、初末采损失.并从小煤柱开采、回收采空区浮煤、提高管理水平、改善放煤工艺等方面对综放开采工作面回采率提高技术进行分析研究.     

综放全厚开采20 m特厚中硬煤层数值模拟研究

针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。     

放顶煤开采顶煤移动与破坏规律的数值分析

结合现场实际采用数值模拟的方法 ,研究了放顶煤开采的支承压力形成规律、分析了采高和支架阻力对顶煤应力和位移分布的影响 ,为顶煤破碎机理的分析和顶煤移动、运动规律的研究提供了依据