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大倾角薄煤层群联合开采研究

赵旭峰  
【摘要】:随着易采煤层资源的不断减少,难采煤层逐渐成为煤矿面临的难题,因此难采煤层的理论研究和技术应用越来越受到重视,本文以大倾角薄煤层群联合开采布置方式为主要研究内容,旨在能够解决薄煤层群在大倾角条件下联合开采遇到的一些难题。本文研究的主要内容有:1)薄煤层群联合开采在大倾角条件下工作面的布置方式;2)薄煤层综合机械化开采对工作面“三机”的技术要求以及综采设备在大倾角煤层条件下的适应性和稳定性分析;3)薄煤层群联合开采条件下,上煤层工作面与下煤层工作面的合理错距的确定;4)上下煤层工作面回采巷道位置的合理布置,以及保护煤柱留设宽度的确定。针对以上四个方面的研究内容,提出工作面不同的布置方案,对其分别在技术、经济等方面进行比较,同时也建立相应的力学模型进行分析和数值计算,最后在本文的第六章结合潞安五里堠煤矿的实际案例,进行井下测站测点的布置,然后实测数据并绘制曲线对研究结论进一步分析和验证。通过理论研究和现场实测,本文得出了关于大倾角薄煤层群联合开采条件下一些可行的结论:1)在煤层倾角大于20°的条件下,工作面采用伪俯斜布置、回采巷道端头与工作面垂直、推进方向与煤层走向保持一定夹角的布置方式是理想的工作面布置方案之一;2)建立力学模型进行分析,并提出大倾角工作面液压支架、刮板输送机和采煤机保持稳定而不发生下滑、倾倒的临界条件;3)薄煤层群联合下行开采,层间距在6m-8m条件下,上煤层工作面超前于下煤层工作面推进的合理错距范围为28m-33m;4)在煤层群层间距小于8m的条件下,以上煤层作为参考,上下煤层回采巷道采用内错式布置更加合理;以潞安五里堠为例计算,上煤层相邻回采巷道煤柱留设为7m,下煤层相邻回采巷道煤柱留设为27m。本文的研究成果不仅丰富了大倾角薄煤层群联合开采领域的理论知识,而且可以为其他类似条件的煤矿开采提供参考和借鉴。


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