大同两硬复杂煤层安全高效开采技术研究

摘要

大同矿区具有顶板坚硬、煤层坚硬(以下简称“两硬”煤层)的特殊条件。随着开采深度的增加,易采资源锐减,开采条件恶化。在极近距煤层群开采、5m厚煤层大采高开采、薄煤层开采以及残留煤柱和边角煤回收等复杂煤层,安全开采问题十分突出,严重制约了企业可持续发展。本研究针对上述两硬条件复杂煤层开采技术难题,首先在理论和实践上系统地对极近距离煤层开采方法进行研究,同时开发研制可用于大同5m采高两硬条件的液压支架,并重点研究了两硬条件下薄煤层综合机械化开采技术,最后对新型大功率短壁采煤机和顶板控制研究方面进行研究,从而达到加快小块工作面和剩余边角煤层安全高效开采的目的。本论文研究总结出很多先进经验,取得了巨大的经济和社会效益。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 引言

1.1 选题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究的内容

2 “两硬”条件下极近距离煤层开采技术研究

2.1 “两硬”极近距离煤层定量判据

2.2 “两硬”极近距煤层开采相互影响规律

2.3 “两硬”极近距下部煤层开采矿山压力显现规律

2.3.1 工作面开采围岩应力分布分析

2.3.2 工作面矿压显现的实测规律

2.3.3 极近距下部煤层回采巷道矿山压力显现规律

2.4 极近距下部煤层巷道布置

2.5 近距离煤层开采的自燃防治技术

2.6 主要结论

3 具有冲击倾向性5m厚煤层大采高综采技术研究

3.1 工作面基本情况

3.1.1 工作面地质条件

3.1.2 工作面布置

3.2 液压支架研制与设备配套

3.3 矿山压力与围岩控制技术研究

3.3.1 工作面来压规律

3.3.2 工作面超前支承压力分布

3.3.3 作面煤壁片帮

3.3.4 顶板运移和巷道变形规律

3.4 采高对顶板活动的影响

3.5 冲击倾向性判别指标

3.6 顶板控制与冲击地压防治

3.6.1 坚硬顶板控制

3.6.2 冲击地压钻孔卸压防治

3.7 工作面生产系统有效度研究

3.8 主要结论

4 两硬条件薄煤层开采技术

4.1 试验工作面概况

4.2 薄煤层机械化开采技术分析

4.3 两硬条件下薄煤层综采工作面矿压规律

4.3.1 坚硬厚层顶板面接触结构矿压理论

4.3.2 薄煤层综采矿压理论计算

4.3.3 薄煤层综采矿压观测

4.4 薄煤层综采工作面瓦斯移动规律及防治

4.4.1 大同两硬煤层瓦斯储运特点

4.4.2 大同两硬煤层瓦斯涌出特点

4.4.3 采空区瓦斯气体运移规律

4.5 主要结论

5 残留煤柱和边角煤短壁综采技术研究

5.1 试验工作面概况

5.2 短壁综采电牵引采煤机及短壁总体配套选型

5.2.1 短壁采煤机选定

5.2.2 短壁综采设备总体配套选型

5.3 短壁开采矿压显现规律及顶板控制

5.3.1 矿压显现规律

5.3.2 坚硬顶板控制

5.4 短壁综采技术特点

5.5 主要结论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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