厚表土層下富水頂板特厚煤層集約化開采關(guān)鍵技術(shù)與實踐.pdf

1、針對厚表土層深井富水頂板特厚煤層如何實現(xiàn)集約化開采問題,以同煤集團(tuán)麻家梁煤礦為工程背景,綜合運用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗等研究方法,對影響安全高效開采的生產(chǎn)模式、頂板水害防控、大斷面煤巷圍巖控制、礦壓控制與提高綜放面頂煤放出率等問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究,取得了如下主要創(chuàng)新成果:
　　(1)提出并成功實施了厚表土層下富水頂板特厚煤層集約化開采的新模式,即大斷面立井、全煤層大巷的分帶開拓方式,實現(xiàn)了煤炭的快速自動化提升和大

2、型裝備的無拆解無轉(zhuǎn)載一站式運輸及快速安裝。在麻家梁煤礦建設(shè)了直徑9.3m的副立井并裝配載重50t罐籠,實現(xiàn)了重型綜放支架等大型設(shè)備由地面到井下作業(yè)地點的無轉(zhuǎn)載連續(xù)運輸;在直徑9.0m的主立井內(nèi)配備了兩對載重45t箕斗,實現(xiàn)了千萬噸礦井單井集中提升。
　　(2)揭示了頂板水滲流特征和采動卸壓效應(yīng),得到了工作面推進(jìn)速度、面長、采厚和工作面寬度與頂板導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度的相關(guān)關(guān)系,提出并實施了“工作面布置優(yōu)化+減少開采對含水層擾動+多階段

3、立體式疏排水”的頂板水害防控技術(shù),實現(xiàn)了富水頂板下特厚煤層安全開采。
　　(3)揭示了富水頂板大斷面煤巷圍巖穩(wěn)定控制原理,提出了分階段聯(lián)合支護(hù)與頂板控水協(xié)調(diào)的富水頂板大斷面煤巷圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù),并成功應(yīng)用于麻家梁煤礦9.0 m寬大跨度開切眼圍巖穩(wěn)定控制實踐。
　　(4)總結(jié)了大埋深厚表土特厚煤層綜放面礦壓顯現(xiàn)基本特征,分析了基載比對頂板礦壓規(guī)律的影響,揭示了大埋深厚表土頂板結(jié)構(gòu)特點,即老頂無法形成穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu),而呈

4、現(xiàn)出類似淺埋薄基巖煤層頂板結(jié)構(gòu)特征,基于關(guān)鍵塊平衡理論提出了這種條件下工作面支架阻力的計算方法。
　　(5)實測了大采高綜放工作面煤壁的片幫特征。建立了煤壁穩(wěn)定性評價模型,分析了護(hù)幫力、支架阻力、護(hù)幫板長度、移架滯后割煤步距、以及煤體原生裂隙對煤壁片幫的影響規(guī)律,提出了煤壁穩(wěn)定性控制技術(shù),成功應(yīng)用于麻家梁煤礦14101工作面開采實踐。
　　(6)揭示了含水頂煤成拱致?lián)p機(jī)理,得到了支架放煤口煤拱穩(wěn)定性與掩護(hù)梁夾角、頂煤摩擦系數(shù)