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巷道放顶煤人-机-环境系统可靠性研究

中国安全科学学报 2000年第6期10卷 57-62页

作者：朱川曲陈良棚湘潭工学院采矿与安全工程研究所

应用系统可靠性和人 -机工程学理论 ,建立了急倾斜煤层巷道放顶煤人 -机 -环境系统可靠性模型 ,给出了系统可用度和生产能力的计算公式。结合开滦马家沟矿 972 3工作面人 -机-环境系统分析 ,探讨了提高系统可靠性和生产能力的有效途径... 详细信息

应用系统可靠性和人 -机工程学理论 ,建立了急倾斜煤层巷道放顶煤人 -机 -环境系统可靠性模型 ,给出了系统可用度和生产能力的计算公式。结合开滦马家沟矿 972 3工作面人 -机-环境系统分析 ,探讨了提高系统可靠性和生产能力的有效途径。理论分析及实例计算结果表明 ,所建立的模型能简便地找出系统的薄弱环节 ,准确预测系统可用度和生产能力。

关键词：巷道放顶煤人-机-环境系统急倾斜煤层矿井系统可用度生产能力可靠性

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急倾斜煤层巷道放顶煤回采工艺研究

矿业研究与开发 2009年第4期29卷 8-9,49页

作者：霍丙杰张宏伟耿养谋辽宁工程技术大学资源与环境工程学院辽宁阜新市123000 北京吴华能源股份有限公司北京102300

对大安山煤矿+800 m东二采区14槽急倾斜不稳定厚煤层,通过煤层区域地质条件分析,及现场工业性试验,确定采用巷道放顶煤采煤法回采。据煤层特征设计了采区巷道布置方案和回采工艺,确定了顶煤松动爆破工艺及参数,并用弹塑性理论分析计算... 详细信息

对大安山煤矿+800 m东二采区14槽急倾斜不稳定厚煤层,通过煤层区域地质条件分析,及现场工业性试验,确定采用巷道放顶煤采煤法回采。据煤层特征设计了采区巷道布置方案和回采工艺,确定了顶煤松动爆破工艺及参数,并用弹塑性理论分析计算了区段高度。

关键词：急倾斜煤层巷道放顶煤巷道布置松动爆破

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长孔爆破在巷道放顶煤中的试验研究

煤炭科学技术 2002年第2期30卷 26-29页

作者：赵伏军熊仁钦吕力行林大能冉隆明湘潭工学院湖南湘潭411201 攀枝花矿务局四川攀枝花617002

在对长孔爆破的试验区作了调查分析的基础上 ,确定了爆破方案和设计参数 ,并对长孔爆破安全进行了技术分析 ,介绍了长孔爆破在试验矿井的应用效果。

关键词：巷道放顶煤长孔爆破应用效果爆破参数爆破安全

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急倾斜煤层巷道放顶煤开采的关键问题研究

急倾斜煤层巷道放顶煤开采的关键问题研究

作者：谢东海湖南科技大学

学位级别：硕士

急倾斜中厚—厚煤层巷道放顶煤采煤法的关键问题主要有四个:顶煤可放性的影响因素及评价、放煤巷道的布置与维护、顶煤破碎机理、工艺参数等。以多个矿井的工业性试验为基础,采用灰色系统理论、模糊数学方法对顶煤可放性的影响因素与评... 详细信息

急倾斜中厚—厚煤层巷道放顶煤采煤法的关键问题主要有四个:顶煤可放性的影响因素及评价、放煤巷道的布置与维护、顶煤破碎机理、工艺参数等。以多个矿井的工业性试验为基础,采用灰色系统理论、模糊数学方法对顶煤可放性的影响因素与评价进行分析和计算,通过筛选各种指标,选取煤层强度、开采深度、煤层厚度、煤层倾角、煤层顶底板岩层、煤层夹矸和安全条件等七项自然指标十二个二级指标进行分析和计算,得出各项指标与顶煤可放性关联度从大到小的顺序为:煤层强度、煤层倾角、煤层厚度、开采深度、煤层夹矸、安全条件和煤层顶底板岩层。同时,通过计算和比较,将顶煤可放性分为五类:可放性好(Ⅰ)、可放性较好(Ⅱ)、可放性一般(Ⅲ)、可放性较差(Ⅳ)、可放性差(Ⅴ),可据此判断顶煤的可放性。采用弹塑性理论对顶煤应力环境与变形进行分析,认为顶煤受力主要来自煤层与顶板的重力和放顶煤形成的集中应力,水平地应力与瓦斯压力均对顶煤的破碎产生重要影响。计算的极限平衡带高度与现场深基点位移测试数据基本一致,顶煤应力极限平衡带的高度与顶煤破碎及可放性相关,极限平衡带高度大,则顶煤破碎及可放性差;反之,极限平衡带高度小,则顶煤破碎及可放性好。放煤巷道与放煤小眼施工时的顶煤应力和位移变化,采用FLAC软件进行数值模拟,结果表明,放煤巷道和放煤小眼施工扰动时产生的塑性区和塑性破坏等均出现在巷道的肩部和支架的扎脚处,在生产期间应进行重点维护;巷道围岩的位移迹线和主应力均有利于顶煤的变形破碎。顶煤破碎机理分析时,采用弹塑性理论分析顶煤走向的变形破碎过程及顶煤冒落的主要因素;顶煤沿走向的破碎是由于顶煤中部的拉应力超过煤体的抗拉强度所致,顶煤出现“冒落—裂隙带上移—新的冒落—裂隙带进一步上移”的破碎过程,顶煤的冒落与煤体的力学性质及节理裂隙发育程度具有较大的相关性。顶煤沿倾向的变形破碎过程通过非连续介质理论和模拟计算软件(UDEC)进行数值模拟,分析顶煤沿倾向变形破碎的过程和空间形态;顶煤沿倾斜方向在不同冒落高度的力学特性和空间形态基本一致,冒落空间形态具有成拱性,即形成一个“顶板—煤层—底板”的非对称拱型力学结构,拱顶向顶板方向偏移;顶煤和围岩的破坏过程大致分为四个区:顶煤放出区、沿底滑落区、顶板离层破坏区和煤岩滞后冒落区等,煤层顶底板的变形较小,主要是冒落的顶煤给顶底板岩层有一个支撑作用。将突变理论用于顶煤破碎冒落机理分析,建立项煤破坏失稳的尖点突变模型,假设顶煤破碎是受节理裂隙的弱面影响而形成的,得出顶煤破碎冒落的判据为顶煤裂隙面内弹性核区介质的刚度与屈服带内介质的刚度之比,即刚度比。在刚度比小于1时,顶煤弹性核区段的刚度越小、屈服段刚度越大,越易于发生顶煤滑移突变失稳,从而形成破碎冒落。基于计算机模拟的放矿理论对于项煤生产各工艺参数的优化,可以提高顶煤的回收率和降低含矸率。放煤顺序设置合理可以保持顶煤与矸石接触面近水平下移;分段高度在不同煤层厚度时,其有效范围将不同;放煤口间距的大小与顶煤回收率有密切的关系,间距小时,顶煤回收率高,但间距过小会增加生产管理的难度;顶煤含矸率的适量增加可以提高顶煤的回收率。因此,急倾斜中厚—厚煤层巷道放顶煤采煤法的关键问题研究,对完善和推广这一开采方法具有较大的理论意义和实际意义。

关键词：急倾斜煤层巷道放顶煤破碎机理工艺参数可放性评价数值模拟

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急倾斜煤层巷道放顶煤开采合理工艺参数研究

急倾斜煤层巷道放顶煤开采合理工艺参数研究

作者：杨虎雄太原理工大学

学位级别：硕士

急倾斜煤层开采技术是我国煤炭开采技术的重要组成部分,急倾斜煤层赋存条件的复杂性,决定了急倾斜煤层开采方法的多样性,其中,巷道放顶煤开采是近年来开采急倾斜厚煤层有效技术之一。巷道放顶煤开采的关键工艺参数有：区段高度、区段煤... 详细信息

急倾斜煤层开采技术是我国煤炭开采技术的重要组成部分,急倾斜煤层赋存条件的复杂性,决定了急倾斜煤层开采方法的多样性,其中,巷道放顶煤开采是近年来开采急倾斜厚煤层有效技术之一。巷道放顶煤开采的关键工艺参数有：区段高度、区段煤柱高度、顶煤松动爆破参数,论文以潞宁大汉沟煤业有限公司矿井5号急倾斜煤层开采为工程背景,研究了5号煤巷道放顶煤开采的关键技术及参数,研究内容与结论如下： (1)本文对大汉沟煤业有限公司进行了现场调研,收集有关资料,并对该矿5号煤层及顶底板做了煤岩力学实验,实测了煤岩物理力学参数。 (2)建立顶煤力学模型,对运巷应力极限平衡区高度和顶煤上部采空区边缘极限平衡区高度进行理论计算,理论推导出合理区段高度;利用FLAC3D软件建立大汉沟煤业有限公司5号煤层三维数值计算模型,分析研究在不同区段高度情况下顶煤应力、位移、破坏特征,确定合理区段高度。 (3)建立顶煤垮落后的力学模型,利用弹性地基梁理论,对煤体进行受力分析,得出合理区段煤柱高度;利用FLAC3D软件建立大汉沟煤业有限公司5号煤层三维数值计算模型,分析煤体应力、破坏特征,确定合理区段煤柱高度。 (4)根据5号煤层赋存条件及煤岩力学特性,结合巷道放顶煤开采的工艺特点,对顶煤松动爆破参数进行研究,为大汉沟煤业有限公司5号煤层选择合理的松动爆破参数并制定合理的松动爆破方案。保证顶煤回收率及巷道稳定。 (5)通过理论分析、数值模拟、现场应用相结合的方法,确定潞宁大汉沟煤业有限公司5号煤层合理区段高度为14m,合理区段煤柱高度为2m,顶煤松动爆破采用深孔与浅孔相结合的方法,共布置5个炮眼,顶眼3个,上帮眼1个,下帮眼1个;循环步距为1.6m。

关键词：急倾斜煤层巷道放顶煤工艺参数数值模拟

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急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究

急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究

作者：古江林西安科技大学

学位级别：硕士

急倾斜煤炭储量约占全国煤炭储量的15%0%左右,特别是在我国的西部矿区50%以上矿井开采的是急倾斜煤层。急倾斜煤层的开采一直是采矿技术中的难题之一。本论文首先以建江煤矿为研究对象,通过相似材料模拟、数值模拟和理论分析相结合的综... 详细信息

急倾斜煤炭储量约占全国煤炭储量的15%0%左右,特别是在我国的西部矿区50%以上矿井开采的是急倾斜煤层。急倾斜煤层的开采一直是采矿技术中的难题之一。本论文首先以建江煤矿为研究对象,通过相似材料模拟、数值模拟和理论分析相结合的综合研究方法,对水平双巷综采、“伪斜小面”混采和大推进度巷道放顶煤三种开采方法的围岩变形、破坏和运移规律及巷道稳定性进行了对比分析,确定大推进度巷道放顶煤为最优的开采方案。其次利用相似材料模拟实验研究了大推进度巷道放顶煤顶煤运移规律以及煤层厚度和煤层倾角与回采率之间的关系。主要取得了以下研究成果:（1）“伪斜小面混采”开采方法应力释放区呈驼峰状分布,巷道的位移轮廓呈非对称分布,巷道顶底板以拉伸破坏为主,两帮则以剪切破坏为主,塑性破坏在煤层与底板接触面上均呈现沿接触面延伸,且随着煤层倾角的增大,采场围岩的稳定性越好。（2）煤层倾角大于70?时,放煤过程中容易形成拱结构,且倾角越大,拱形结构高度越大,结构也越稳定;煤层倾角小于60?时,不会在放煤口上方形成拱形结构。（3）煤层倾角相同,煤层厚度小的回采率高。其它条件相同,煤层倾角大,顶煤沿走向和倾向的流动角大。当煤层倾角在60?0?时,回采率为85%左右,随着煤层倾角的增大,回采率降低。本论文的研究对急倾斜煤层巷道放顶煤开采理论及相似条件煤层的开采有一定的参考价值。

关键词：急倾斜煤层巷道放顶煤回采率数值模拟