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

1、針對(duì)厚表土層深井富水頂板特厚煤層如何實(shí)現(xiàn)集約化開(kāi)采問(wèn)題,以同煤集團(tuán)麻家梁煤礦為工程背景,綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等研究方法,對(duì)影響安全高效開(kāi)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(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究,取得了如下主要?jiǎng)?chuàng)新成果:
　　(1)提出并成功實(shí)施了厚表土層下富水頂板特厚煤層集約化開(kāi)采的新模式,即大斷面立井、全煤層大巷的分帶開(kāi)拓方式,實(shí)現(xiàn)了煤炭的快速自動(dòng)化提升和大

2、型裝備的無(wú)拆解無(wú)轉(zhuǎn)載一站式運(yùn)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(shí)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(diǎn)的無(wú)轉(zhuǎn)載連續(xù)運(yùn)輸;在直徑9.0m的主立井內(nèi)配備了兩對(duì)載重45t箕斗,實(shí)現(xiàn)了千萬(wàn)噸礦井單井集中提升。
　　(2)揭示了頂板水滲流特征和采動(dòng)卸壓效應(yīng),得到了工作面推進(jìn)速度、面長(zhǎng)、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(shí)施了“工作面布置優(yōu)化+減少開(kāi)采對(duì)含水層擾動(dòng)+多階段

3、立體式疏排水”的頂板水害防控技術(shù),實(shí)現(xiàn)了富水頂板下特厚煤層安全開(kāi)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(kāi)切眼圍巖穩(wěn)定控制實(shí)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(duì)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(diǎn),即老頂無(wú)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(jì)算方法。
　　(5)實(shí)測(cè)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(píng)價(jià)模型,分析了護(hù)幫力、支架阻力、護(hù)幫板長(zhǎng)度、移架滯后割煤步距、以及煤體原生裂隙對(duì)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(kāi)采實(shí)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)