新巨龙煤矿深井综放工作面高效调采工艺研究与应用

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新巨龙煤矿为了1304N工作面沿矿井边界掘进,该边界具有一拐点,为增加工作面的推进长度,实现高效开采,该面在拐点处进行转采。该矿煤层埋深大,煤层赋存条件复杂,由于采场顶板在调采作业工程中的特殊运动特性,使得矿工在现场无法按照以往正常工作面进行操作,因此,对深井大采高综放工作面转采工艺和转采期间顶板活动规律和矿压显现规律进行研究。首先,通过对新巨龙煤矿3#煤层调采段的围岩进行取样,加工成标准试块后在实验室测试其物理力学参数,为后续调采技术参数的确定提供基础。其次,结合现场煤层赋存条件,通过不同调采方案的对比,最终确定采用虚实心结合的方法对其进行调采,通过理论计算确定调采起/止位置、调采切割刀数、输送机运动轨迹线等技术参数,并对工作面调采期间的矿压显现规律进行模拟,分析围岩应力分布特征和变形特征,确定影响工作面应力分布和围岩变形的主要因素。同时,通过数值模拟确定了调采过程中上部端头的塑性区范围明显大于下部端头塑性区。相应采取及时的加强支护措施。而后,根据数值模拟的结果,优化了调采工艺及其相关要求。理论上分析了综放采场顶煤放出率与顶板结构稳定性关系。建立了周期来压阶段综放采场顶板结构整体变形失稳和局部铰接失稳的力学模型,并结合1304N综放面实例,确定了转采期间停放煤线。制定了调采期间工作面设备下滑等问题的应对措施,同时制定调采期间矿井灾害的应对措施,形成合理的调采工艺及顶板稳定性控制技术,解决工作面连续高效推进的问题。最后,在工作面调采段布设观测站,制定观测方案,安装压力和围岩变形观测仪器,对工作面液压支架支护阻力、围岩变形以及工作面煤壁片帮情况进行实测,验证调采工艺技术参数的合理性。并对工作面调采期间管理创新进行了总结和对效益进行了分析。该论文有图41幅,表17个,参考文献93篇。
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