龙固矿2301大采高综放工作面系统优化

摘要

在我国近十几年来，综合放顶煤开采技术不断发展，但是所研究的成果大多数集中在一般综放及厚煤层放顶煤，对厚煤层大采高综放工作面的研究涉及较少。
　　本文在以往研究成果的基础上通过运用理论分析、数值模拟、现场实测等多种研究方法，研究和分析厚煤层大采高综合放顶煤工作面放煤工艺参数优化以及系统可靠性计算。首先，应用FLAC3D软件模拟不同采高对应力场分布、剪应力场分布、位移分布、塑性场分布等影响结果，应用PFC软件对放煤工艺参数进行数值模拟分析，模拟得出4m采高为相对合理的割煤高度，4m采高条件下，为提高顶煤回收率，可以采用多轮间隔顺序多口放煤。其次对龙固矿2301厚煤层大采高工作面“三机”配套选型。最后通过现场实测调查统计对龙固矿2301工作面产量、进刀数、故障、开机率等，根据系统可靠度和维修度函数理论计算可靠性，可以得出结论工作面后运输机是生产系统的最薄弱环节，其次是采煤机。在工作面内，运输系统是工作面生产系统最薄弱环节，包括后刮板机、破碎机、转载机和平巷运输机。
　　研究表明，提高2301工作面各层次生产系统可靠性具有相当大的潜力，通过技术手段降低工作面运输系统的故障率，增大矿井井底煤仓和采区煤仓容量，改善采煤机、工作面上下出口的工作状况，是改善2301工作面生产系统、提高可靠性达到增产的有效途径。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 综放面生产系统研究成果

1．2．2 厚煤层开采技术研究成果

1．3 亟待解决的问题

1．4 研究内容与方法、技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究问题的方法与技术路线

2 龙固矿2301面地质概况

2．1 工作面位置及井上下关系

2．1．1 工作面位置

2．1．2 地面相对位置及影响范围

2．2 煤层

2．3 煤层顶底板

2．4 地质构造

2．5 回采工艺

2．5．1 采煤工艺

2．5．2 落煤方法

2．5．3 放煤工艺

2．6 本章小结

3 大采高综放工作面放煤工艺及参数优化研究

3．1 数值模拟软件

3．1．1 FLAC程序简介

3．1．2 PFC程序简介

3．2 割煤高度确定

3．2．1 模型建立

3．2．2 模拟结果分析

3．2．3 计算模型及参数确定

3．3 放煤工艺参数优化

3．3．1 放煤步距优化

3．3．2 计算结果分析

3．3．3 合理的放煤方式

3．4 工作面合理长度

3．4．1 地质因素

3．4．2 从产量因素考虑工作面合理长度

3．4．3 按端头顶煤损失率计算工作面长度

3．4．4 由风速确定工作面长度

3．4．5 由管理水平考虑工作面合理长度

3．4．6 由矿压显现规律确定合理工作面长度

3．5 工作面合理推进长度

3．5．1 经济分析

3．5．2 技术分析

3．6 本章小结

4 工作面“三机”配套选型

4．1 “三机”的配套原则

4．1．1 满足生产能力要求

4．1．2 配套设备的尺寸满足要求

4．2 工作面设备的基本要求

4．2．1 采煤机

4．2．2 液压支架

4．2．3 刮板运输机

4．3 龙固矿2301综放面设备配套选型

4．3．1 采煤机选型

4．3．2 前、后部刮板输送机选型

4．3．3 液压支架选型

4．4 本章小结

5 生产系统可靠性分析

5．1 2301工作面调查统计

5．1．1 工作面产量调查

5．1．2 工作面进刀数统计

5．1．3 工作面故障统计

5．1．4 工作面开机率调查

5．2 工作面系统结构分析

5．3 系统可靠性计算

5．3．1 系统可靠性计算模型

5．3．2 系统可靠性参数计算

5．4 本章小结

6 经济效益分析

6．1 大采高综放面与普通综放面效益对比分析

6．2 产量对比分析

6．3 工作面因设备故障降低而增加的效益分析

6．4 本章小结

7 结论及展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间发表论文