大采高综放工作面煤壁稳定性研究——以潞安集团余吾煤业屯留矿为例

以潞安集团余吾煤业屯留矿大采高综放工作面为工程背景,运用数值模拟的研究方法对大采高综放工作面煤壁的稳定性进行分析研究,提出了控制大采高综放工作面煤壁稳定性的技术措施。     

基于FLUENT的大倾角综放面通风降尘系统

针对大倾角综放工作面倾角大、风流运动多变导致通风系统复杂、最优排尘风速难确定等问题,基于气固两相流动理论,建立大倾角综放工作面仿真模型.通过FLUENT软件进行数值模拟,研究了不同通风方式下综放工作面风流运动规律和粉尘分布、上行通风与下行通风的降尘机理及大倾角综放工作面的最优排尘风速.结果表明:上行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为1200~1600mg/m3;下行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为460~600mg/m3.下行通风方式更加适用于大倾角综放工作面.最优排尘风速为25~28m/s,入口风速不宜超过30m/s.对比工作面现场实测粉尘质量浓度与数值模拟分析可知,二者结果较为一致,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性.研究结果可为大倾角综放工作面采取有针对性的防尘措施提供理论指导.     

综放工作面生产系统可靠性分析

综放开采是一种高产高效的采煤方法,综放工作面生产系统的可靠性直接影响着工作面的生产工作。系统地分析影响综放工作面生产系统可靠性的主要因素,有针对性地采取有效措施,才能保证综放工作面高产高效的实现。     

布尔台4-2煤综放工作面矿压显现及防控技术

为了进一步研究厚硬顶板临空巷道强矿压显现规律,以神东布尔台42107综放工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方式,系统研究了42107综放工作面超前段矿压显现规律,并提出了"超前支架+顶板补强+煤帮补强+水力压裂"的具体防护措施,结果表明:42107综放工作面顶板周期来压步距变化范围为17.3～3...     

基于拉格朗日算法的综放采场矿压显现规律研究

着重分析了时间、工作面推进距离及上覆岩层压力对采空区冒落矸石物理力学特性的影响,运用数值模拟方法,系统研究了工作面长度对综放采场矿压显现和顶煤破碎的影响规律,为综放开采技术方案的确定提供了理论依据。     

综放工作面采空区自燃环境数值仿真研究

为了研究综放工作面采空区"三带"分布规律,以渗流力学、计算流体力学理论为基础,建立三维数学物理模型。以孔庄煤矿7354综放工作面为例,进行综放工作面采空区自燃环境数值仿真研究。研究表明,综放采空区模拟得到的速度场、浓度场和三带划分与现场情况基本符合,论证了仿真技术技术的可行性和有效性。通过比较采取堵漏技术、抽放技术前后三带分布情况,为制定合理高效的自燃防治技术提供了有力的理论支撑。     

综放工作面本质安全生产系统建立的可行性

针对综放工作面生产存在事故隐患多的安全问题,采用实证研究和理论分析的方法,对影响综放工作面的人、机、环境、制度管理等子系统的本质安全化因素进行了分析,指出了综放工作面实现本质安全生产是可行的.研究结论突破了人们传统的安全理念,对指导综放工作面实现本质安全生产具有重要意义.     

工作面滞后支承压力分布规律

为获得综采工作面滞后支承压力的分布规律,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对兖州矿区工作面滞后支承压力分布规律进行了分析.分层开采与综放开采工作面滞后支承压力变化规律是,随着采高的增大,工作面滞后支承力的距离加大,垂直应力集中系数差别不大.实例结果表明:分层滞后支承压力在工作面后方160～180m以外稳定,综放工作面在其后方200 m以外稳定.     

综放工作面综合防尘技术研究

对综采放顶煤工作面尘源进行分析,介绍邢台矿务局邢台煤矿综放工作面的综合防尘措施以及取得的防尘效果,对综放工作面有借鉴价值。     

特厚煤层综放工作面回撤期间预防自然发火的技术应用

分析了三台子煤田特厚煤层综放工作面回撤期间自然发火原因,阐述了综放工作面回撤期间预防自然发火的技术措施,并对综放工作面停采后采空区自然发火的位置进行了空间位置的研究。     

坚硬特厚煤层综放工作面覆岩破坏运动规律

采用现场观测和数值模拟分析的方法,对陕西彬长大佛寺煤矿40301首采综放工作面覆岩移动、矿压显现特征进行了分析研究,总结了坚硬特厚综放工作面覆岩运动破坏规律。结果表明,工作面存在较明显的周期来压现象,并具有一定的瞬时冲击性载荷特征。首采综放工作面顶板初次来压步距65.6m,周期来压步距23.67m,来压时最大工作阻力7291kN/架。工作面支承压力峰值在煤壁前方10～15m处,峰值压力约为19～25MPa,支承压力影响范围可达工作面前方50～60m。     

亭南煤矿综放开采矿山压力数值模拟

为了分析综放工作面顶板断裂、垮落形式,以及工作面支承压力分布及影响区域范围,对亭南煤矿101综放面,分别应用UDEC与FLAC3D软件进行了数值模拟对比分析.结果表明随工作面的推进,直接项出现离层、破断,并在采空区前后煤壁上方基岩出现拉裂缝.当工作面推进到60m左右,老顶出现初次破断,形成初次来压,之后工作面每推进30 m,老项出现周期来压.模拟结果再现了顶板冒落、离层、破断,综放面初次、周期来压及围岩应力集中、重新分布等现象,这些结果与现场矿山压力观测结果基本吻合,为矿压观测提供了直观、准确的数值分析方法.     

综放工作面本质安全生产环境控制技术

综采放顶煤采煤法是一种高产高效的采煤法,但是,由于综放开采强度大,综放工作面瓦斯浓度增大、煤尘浓度增大、自然发火危险性增加等,造成综放工作面环境恶劣,影响安全生产。经过对雁南煤矿已开采的十二个综放工作面的研究探索,有效地掌握了综放工作面本质安全生产环境控制技术。提出了人是实现综放工作面本质安全生产环境控制技术的核心要素,各种环境控制技术的综合运用,使综放工作面本质安全生产有了保证。     

综放沿空掘巷窄煤柱合理尺寸的数值模拟确定

通过采用FLAC3D数值模拟,分析在不同小煤柱宽度下,综放沿空掘进巷道的应力分布规律及巷道变形规律,选取最优的小煤柱尺寸,为综放工作面沿空掘巷小煤柱合理尺寸的确定提供了参考。     

不同参数对综放工作面尘流运动规律的影响

基于耦合的离散相模型,应用CFD软件对综放工作面内的尘流规律进行数值模拟,对比研究不同倾角、不同配风量、不同粒径粉尘参数对综放工作面粉尘浓度分布规律的影响,并与现场实测的粉尘浓度分布情况进行对比分析.结果表明,大倾角综放工作面内风流更趋于流向靠近煤壁的空间.倾角增加,呼吸性粉尘运动活跃.适当增大风量后,呼吸性粉尘易被风流携带,粉尘浓度降低明显,但风速过大易产生二次扬尘.     

煤矿综放开采裂高采厚比范围的确定

为计算某井田位于含水层下3号煤层采用综放开采的采后顶板裂隙带高度,采用类比法、数值模拟和试采工作面实测的方法分别确定。通过计算得出:采用类比法确定裂采比为18,裂隙带高度为163.08 m,;采用数值模拟确定裂采比为14.57,裂隙带高度为132 m;工作面实测的裂采比为13.47,裂隙带高度为122 m。通过综合分析可得:综放开采的裂采比小于综采分层开采的裂采比;当顶板岩性为坚硬岩层,采用综放开采时其裂采比的范围在12.71至18之间,该井田的裂采比应取值为14.57。研究确定了3号煤层综放开采的裂采比,为防止工作面与含水层导通提供了理论依据。     

采空区瓦斯渗透影响的综放面瓦斯运移模拟研究

采用UDEC数值模拟软件,结合实验数据,分析了上层煤层采动对相邻煤层之间岩层的影响,得出岩层裂隙发育规律;依据岩层裂隙发育规律和现场监测数据,利用Fluent软件建立模型,分析工作面不同推进距离时的瓦斯渗透规律。模拟结果表明:随着采煤工作面的推进,综放面后方未冒落区底板受采动影响破坏深度趋于稳定值,邻近煤层采空区瓦斯的渗透量逐渐增加,对综放面瓦斯运移的影响相应变大。     

综采放顶煤工作面粉尘的综合防治

随着综采放顶煤开采技术的推广应用,使工作面高浓度粉尘的防治难题日趋突出。为此,本文通过分析综放工作面各种防尘措施的治理效果,提出了“标本兼治”是综合治理综放工作面高浓度粉尘的根本原则。     

综放工作面刮板输送机窜动的控制技术

本文分析了综放工作面刮板输送机窜动的原因,结合谢桥煤矿综放工作面的回采实践提出了控制刮板输送机窜动的技术对策.     

综放工作面端面冒顶机理及控制

通过对综放工作面顶煤破碎特点和过程的分析,初步揭示了综放工作面端面冒顶机理,指出顶煤破碎区提前至煤壁前方和某些诱发因素的影响是导致端面冒顶的主要原因.由此提出了控制端面冒顶的主要技术途径和措施,在现场应用后取得了满意的效果,有效地控制了综放工作面的端面冒顶,实现了稳产高产,从而形成了综放工作面端面冒顶治理的系统关键技术.图6,参10.