厚煤层分层开采托夹矸技术实践与探讨

针对厚煤层分层开采处理夹矸的难题,通过现场观测和理论分析的手段,采用厚煤层分层开采过程中顶板铺网的技术措施处理夹矸,选择合理的作业方式,实现了夹矸煤层综采工作面的高效回采。实践表明:采用该措施防治了工作面回采过程中冒顶事故频发,有效提高了煤炭质量,提高了综采工作面单产水平,取得了较大的经济和社会效益。     

综采工作面坚硬不均匀夹矸处理

坚硬且不均匀的夹矸一直是薄煤层工作面正常开采所面临的一个难题.针对大安山煤矿10槽东二工作面夹矸分布特征,提出了机割与松动爆破相结合的处理方案.该方法最大机割夹矸厚度为300 mm.松动爆破严格控制钻孔方向、层位以及装药量.坚硬不均匀夹矸处理技术,减少了采煤机切割阻力,提高了矿井生产效益.     

下分层综采工作面端头支护技术研究

对下分层综采工作面端头支护提出两种方案，经过现场实践，总结出了各自的优缺点，并进行了比较，最后确定了适合下分层综采工作面的端头支护方案。     

厚夹矸顶煤放出率计算方法研究

针对含厚夹矸放顶煤开采的顶煤放出率难以计算的现状,本文以淮北朱仙庄煤矿Ⅱ863工作面为研究背景,采用散体介质流相似模拟试验以及顶煤放出率现场测定试验,研究了不同层位的顶煤回收率,并分析其运动规律,研究结果表明：相似模拟试验中顶煤平均放出率78%,现场试验顶煤平均放出率77.8%;不同层位顶煤放出率呈现“两头低中间高”的规律;该研究不仅实现了含厚夹矸顶煤放出率的计算,还为结构复杂的厚夹矸顶煤开采提供了科学依据。     

复杂条件下薄煤层综采方案研究

葛亭煤矿1160采区地面有密集建筑物,其煤层含有一层硫化铁硬夹矸,底板距奥灰较近。针对这些实际情况,通过理论分析和计算确定1160采区条带法开采工作面采出宽度：基岩厚度30 m以下区域,条带采出宽度30m,基岩厚度30 m以上区域条带采出宽度为40 m。工作面选用MG200/456-QWD型采煤机但是对其做了相应的改造：滚筒为强力滚筒,滚筒直径为1 100 mm,截齿采用国外凯南麦特加强型镐型截齿。通过对底板承压水突水情况的分析,认为煤层开采的安全性较高,正常情况下无突水危险。     

含夹矸煤层条件下采煤机螺旋滚筒优化设计

采煤机截割夹矸煤层时,螺旋滚筒易失效。为提高螺旋滚筒的可靠性,基于刚柔耦合技术、灵敏度设计理论和相关失效性理论进行优化设计;基于破煤机理,对螺旋滚筒的瞬时负载进行数值模拟,建立采煤机刚柔耦合虚拟样机联合仿真模型,通过刚柔耦合虚拟样机仿真获得螺旋滚筒的薄弱区域、应力和振动性能指标;结合可靠性灵敏度理论,分析了关键零件的应力可靠度、振幅可靠度及其动态与渐变灵敏度结果;基于相关失效性理论,得到了螺旋滚筒相关多失效模式可靠度及螺旋滚筒设计变量的可靠性灵敏度,建立改进遗传算法对螺旋滚筒进行可靠性优化设计。结果表明,滚筒综合可靠度由0.888 5提高到0.977 5。优化后的螺旋滚筒设计变量灵敏度绝对值均降低,综合可靠性得到提升。将刚柔耦合技术、可靠性灵敏度设计理论和相关失效性理论相结合,提出一种适用于含夹矸煤层的采煤机螺旋滚筒优化设计方法,为设计高效螺旋滚筒提供了一种有效途径。     

基于“气-液-酸”综合预裂煤层坚硬夹矸技术

针对工作面煤层坚硬夹矸预裂问题,结合小保当煤矿112201超长综采工作面局部出现的大范围硬岩夹矸层,突破了单一煤层预裂技术手段的局限性,提出“气-液-酸”综合作用于煤层的夹矸预裂技术,含高压水射流割缝技术、二氧化碳预裂技术及酸液软化技术。通过对“气-液-酸”综合预裂技术的原理及工艺进行研究,确定了高压水射流割缝工艺、二氧化碳预裂及酸液软化工艺,设计了350m长工作面局部大范围硬岩夹矸的“气-液-酸”综合预裂试验方案。现场试验结果表明：方案实施后,采煤机截割效率及日产能明显提高,截齿消耗量大幅下降,日产能达到4万吨,较方案实施前提高了35%,吨煤截齿消耗量下降到40个,下降幅度达到50%,吨煤油脂消耗量降低了29.4%。该破碎过程由高压水射流割缝-气体爆破-酸液软化按一定工艺组成,具有定向作用,破碎网络可控性好,对工作面煤层顶底板免扰动,保证了综采面的安全及截割效率。为工作面煤层坚硬夹矸预裂提供了一种新的技术手段。     

综采工作面托夹石开采技术的应用

以西山煤电集团公司杜儿坪矿的北四盘区63409工作面为例,详细介绍了托夹石开采技术的应用及所产生的经济效益和社会效益。     

铜川矿区5#煤层夹矸的地球化学特征

铜川矿区５ ＃ 煤层中的高岭石泥岩夹矸是由酸性火山灰在近地表的成煤条件下经酸性水淋滤、蚀变而成的。在蚀变过程中，那些在表生条件下不稳定或较不稳定的元素大量流失，而那些稳定或较稳定元素则很少流失或相对富集。夹矸的原始组分及粒度大小是造成同一夹矸层中不同夹矸类型间元素含量差异的主要原因。     

火山灰蚀变成因高岭石夹矸的TEM研究

用TEM(透射电子显微镜)观察矿物的微细形貌可获得很多有关矿物的形成、演化及用途等信息。作者在用TEM观察了我国几个煤田中的高岭石夹矸之后,总續出来有别于其它沉积岩中的一套粘土矿物的形态类型及其共生组合。此项研究可为探讨高岭石夹矸的成因及成煤环境提供微观依据。     

夹矸层对煤层可放性的影响分析

本文依据夹矸层物理力学性和它在煤层里的赋存状态对夹矸层分类,分析夹矸厚煤层综合开采顶煤的破碎特点,并且本文分析了夹矸层给煤层可放性带来的影响的原因,根据煤矿的实际工作地质条件,得出夹矸层给顶媒可放性带来的影响。     

含坚硬夹矸薄煤层开采技术的研究与应用

大同煤矿集团四老沟矿是一个具有60多年开采历史的老矿,矿井内的中厚煤层已趋于枯竭,面临的问题就是对薄煤层资源的开采。如何提高采煤机械化程度、减轻工人劳动强度、提高生产效率、实现厚薄煤层协调开采,开展薄煤层安全高效开采技术工作,已成当务之急。发展薄煤层安全高效开采对于开发利用煤炭资源,延长矿井开采年限具有十分重要的意义。     

坚硬厚夹矸复合煤层安全高效开采关键技术研究

协庄煤矿为提高坚硬厚夹矸复合煤层工作面单产,开展了坚硬厚夹矸复合煤层安全高效开采关键技术研究,首先调研国内外同类煤层开采情况,确定了合理的采煤方法及开采工艺。本文针对确定的开采工艺将设备进行改造升级,提高三机对现场的适应性,使其发挥最大效能,同时对工作面通风方式、综合防尘体系的建立进行了研究,创造了较大的经济效益和社会效益。     

含夹矸厚煤层综放开采的数值模拟分析

本文采用离散元程序UDEC模拟分析了不同夹矸层厚度、强度、层位、深度对顶煤冒放的影响。模拟结果表明,下位夹矸对顶煤的冒放基本没有影响,中位夹矸对顶煤的漏放影响较大。     

综采设备安装工艺研究

综合机械化采煤是指采煤工作面的破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序都实现机械化作业。在综采过程中设备的安装是一个重要环节。本文详细谈谈综采设备安装工艺。     

夹矸煤层条件下硬岩掘进机刀盘结构优化

为更准确地获得硬岩掘进机在夹矸煤层掘进过程中刀盘的受力情况,基于EDEM软件建立岩层夹矸模型,并联合ANSYS有限元分析软件对刀盘截割不同岩石工况进行受载分析,并采用ANSYS软件的Design Explorer模块对刀盘结构参数进行优化设计.研究结果表明,随着夹矸层比例的增大,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越大,即需要提供的驱动载荷越大;随着夹矸层位置越靠近刀盘中心,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越小,即需要提供的驱动载荷越小.通过优化设计使得刀盘最大等效应力比优化前应力值降低了77.3%;其最小寿命比优化前提高了85.6%,在很大程度上可以确保刀盘的安全使用性能.研究结论更好的模拟硬岩掘进机实际掘进时可能会遇到的多种复杂地质条件工况,解决传统分析时截割岩石属性单一等问题,为硬岩掘进机刀盘设计和改进提供依据.     

硬夹矸大采高工作面煤壁稳定性分析

目前,大采高工作面采矿工作以其安全性高、生产能力强、资源回升快等优点在矿区得到了广泛应用。笔者分析了煤层硬夹矸对大采高工作面煤壁稳定性的影响机制,并在理论分析基础上,结合室内试验、现场实测方法,对煤层硬夹矸片帮机理进行了验证。     

平坡矿区煤层夹矸中的IS有序混层矿物

产于甘肃山丹平坡矿区太原组中段顶三槽煤层夹矸中的I/S混层矿物为IS型有序混层。它主要由Na-Ca或Ca-Na型蒙皂石层和似2M_1型伊利石层组成。混层矿物的原始物质主要为火山凝灰质,并且形成于蒙皂石向伊利石的成岩转化过程中。     

分层综采工作面底板起伏变化机理及控制

红会一矿坚硬煤层分层综采中的大量实测表明，工作面底板起伏不平是影响其正常生产的重要因素。本文着重分析了分层综采工作面底板起伏变化的机理及规律，并提出了有效控制分层综采中工作面底板起伏变化程度的方法。     

煤层中粘土岩类夹矸的结构

作者根据对我国主要含煤地层500余件煤层夹矸标本和薄片的观察研究,较系统地提出了煤层中粘土岩类夹矸的结构分类和命名。主要依据煤层夹矸中粘土矿物的形态、大小和混入物的成分,将粘土岩类夹矸的宏观和中观结构划分为六大类,30余种结构类型,其中数种是作者新提出的。这一分类不仅丰富了粘土岩类的结构类型,而且也为煤田地质工作者提供了一种认识手段。煤层中粘土岩类夹矸的结构是地质历史的产物,反映了物源、沉积环境和成岩后生作用的特点,因而地质成因是结构研究的基础。依据煤层夹矸中粘土矿物的形态、产状、石英,长石、锆石等矿物、火山玻璃碎屑的组合和标型特征以及地球化学特征的综合分析,简要论述了各种结构类型的成因,试图通过结构—成因的分析方法,为恢复地质历史提供有价值的资料。