综放开采冒落矸石堆积特征与顶煤回收率关系研究

摘要

本论文运用理论分析、实验室相似材料模拟、PFC数值模拟综合研究方法，深入研究了综放开采顶煤回收率与冒落矸石堆积特征的定量关系。分析了综放开采条件下影响放煤工艺损失的主要因素：煤层厚度、直接顶厚度、矸石堆积角、冒落矸石距后部输送机外缘的间距、冒落矸石在底板的堆积特征；重点定量分析了煤层厚度、直接顶厚度、矸石堆积角度、冒落矸石距后部输送机外缘的间距与顶煤回收率的相互关系。研究结果表明：顶煤损失随顶煤厚度增加呈总体升高趋势，当顶煤厚度超过9m左右时，顶煤损失率增大；顶煤损失随冒落矸石堆积厚度的增加是先降低后升高。当直接顶厚度约为顶煤厚度的1/2时，顶煤回收率最高；冒落矸石实际堆积角对顶煤损失的影响是呈总体降低趋势；冒落矸石距后部输送机外缘的间距对顶煤损失总体影响趋势是逐步升高。直接顶厚度与顶煤厚度比值大于等于1.6时，顶煤冒落后呈“三角形”堆积状态，反之，呈“四边形”堆积状态。论文通过模拟试验也对顶煤破断角与顶煤损失的关系进行了定性分析。这些研究成果，为从理论上说明某一煤层条件下顶煤最大回收率提供了理论依据，也可为提高顶煤回收率提供了技术途径。

目录

文摘

英文文摘

1 综述

1.1 论文研究意义

1.2 我国综放面回收率现状

1.3 论文研究的主要内容

1.4 论文研究的技术路线

2 综放面顶煤回收率理论研究

2.1 顶煤放出的一般过程

2.2 冒落矸石的理想堆积角

2.3 顶煤冒落后堆积状态的判断

2.4 顶煤放出损失的量化计算

2.5 本章小结

3 综放面项煤回收率的实验室模拟研究

3.1 实验方案

3.2 实验设计

3.3 实验过程分析

3.4 回收率影响因素分析

3.5 本章小结

4 直接项厚度对顶煤回收率影响的数值模拟研究

4.1 PFC2D3.0离散元程序简介

4.2 模拟方案

4.3 PFC数值模拟研究分析

4.4 本章小结

5 论文主要结论及研究展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢