大倾角煤层综合机械化开采关键技术分析.pdf
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1、32/矿业装备 MINING EQUIPMENT工 艺0 引言大倾角煤层占据到我国地下煤炭资源的重要部分,全面提升大倾角煤层的开采效果,精准把控开采关键技术要点,对于提升大倾角煤层开采质效非常关键1。1 工程概况某煤矿工作面属于综放工作面,煤层厚度在 59.6m,平均厚度在 7.6m,煤层倾角在 29 42,平均角度为37。从现场勘察来看,煤质属于无烟煤、不黏煤,在部分位置呈现出粉末状。在本次综合机械化开采的过程中,对于设备有着较高的要求,各项设备与技术应当适应煤层大倾角的要求,需要精准把控关键技术要点。2 大倾角煤层综合机械化开采关键技术要点2.1 液压支架技术要点第一,支架选型。从本次煤层
2、大倾角的特点出发,在本次选择支架时,支架顶梁选择使用护帮板、伸缩梁、整体顶梁结构,可以达到及时支护效果,严防出现煤壁片帮冒顶问题。在支架侧面选择使用了柔性挡矸帘,更好确保现场开采安全。对于支架底座,选择使用整体刚性底座,在底座侧向,设置了导向梁式调架装置,实现对支架的及时调整。对于推移机构,选择使用了短推杆推式,在输送机装置连接上,选择使用软连接方式,主要目的是严防输送机出现损坏。在支架的主要支架构件上焊接上整体镗孔,从而提升支架稳定性,有效增强抗偏载能力。在支架顶梁的位置需要设置防倒千斤顶,在底座的后端需要安装后部输送机下滑千斤顶。第二,支护强度。在对设备进行选型时,支架支护强度是重要参数。
3、在本次对支护强度进行选择时,主要是构建了围岩与支架相互作用数值模型,通过分析顶煤在不同位置时的支护强度和顶煤下沉位移关系得到,如图 1 所示。通过图 1 可知,当支护强度从 0.2MPa 提升到 0.6MPa 时,顶煤出现的下沉位移幅度相对较大,随着支护强度的不断提升,顶煤出现的下沉位移降低幅度已经非常小。这表明,随着支架支护强度提升到 0.6MPa,可以实现对巷道顶板的较好支护。所以,在本次选择支架时,支护强度应当控制在 0.6MPa。2.2 放煤工艺技术要点第一,确定放煤步距。从选择的采煤机来看,截深0.6m,本次对“一采一放”放煤步距设计为 0.6m,“两采一放”放煤步距设置为 1.2m
4、,“三采一放”放煤步距为 1.8m,并对三种情况进行了模拟分析。通过统计分析得到,选择使用“一采一放”的方式,顶煤采出率大倾角煤层综合机械化开采关键技术分析武海军(山西焦煤山煤国际能源股份有限公司,山西长治 046600)摘要:以某工作面大倾角开采作为分析对象,对大倾角煤层综合机械化开采关键技术进行分析。通过使用数值模拟软件,得到了支架最佳的支护强度是 0.6MPa,通过对工作面放煤工艺步距进行了对比分析,得到了放煤步距设定为 1.2m 时,顶煤的采出率相对最佳,并从工作面防倒、防滑等方面,提出了针对性的控制措施,更好保证大倾角煤层综合机械化开采效果。关键词:大倾角煤层;综合机械化;开采;关键
5、技术;研究图1 顶板下沉位移和支护强度之间的关系曲线2023.10 矿业装备/33在 57%左右;选择使用“两采一放”的方式,采出率在 78%左右;选择使用“三采一放”的方式,采出率在65%左右。根据计算可知,在本次进行开采时,应当选择“两采一放”的方式,将放煤步距设置在 1.2m。第二,放煤顺序。为了对支架稳定性、放煤顺序及顶煤采出率之间的关系进行深入研究,本次构建了 PFC数值模拟模型,对比研究了工作面从下向上进行放煤和从上到下进行放煤之间存在的主要区别。通过采取模拟的方式,可以得到两个方面的结论:选择使用上行放煤,顶煤的采出率在 88%左右,选择使用下行放煤的方式,采出率在 72%左右。
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