本文關(guān)鍵詞：長壁綜采面雙采煤機開采理論與實踐

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【摘要】：針對處于中后期生產(chǎn)礦井“降本增效”開采問題,提出了基于現(xiàn)有開采裝備,雙采煤機綜采提高工作面產(chǎn)量和采出率的技術(shù)思路,以兗礦集團濟寧二號煤礦為工程背景,采用理論分析、數(shù)值模擬與現(xiàn)場實測相結(jié)合的研究方法,對長壁綜采面雙采煤機開采的設(shè)備配套、改造與控制,綜采面雙采煤機開采工藝方式與參數(shù)優(yōu)化,超長雙采煤機綜采面頂板破斷規(guī)律與控制技術(shù)以及綜采面雙采煤機快速過斷層技術(shù)等進行了系統(tǒng)深入的研究,主要創(chuàng)新成果如下:(1)提出了長壁超長綜采面雙采煤機開采的工藝模式與設(shè)備配套方案。依據(jù)兩臺采煤機進刀位置及割煤方向不同將雙采煤機開采工藝分為同向、相向割煤兩種回采工藝方式;通過建立雙采煤機綜采面刮板輸送機多點彎曲條件下運行阻力校核的數(shù)學(xué)模型,確定采煤機合理的過煤空間高度、刮板輸送機最大可彎曲長度和運輸量,為采煤機改造和防控因刮板輸送機煤流局部堆積、載荷不均而導(dǎo)致的壓機和推移斷鏈等事故的發(fā)生提供了理論依據(jù)。(2)建立了雙采煤機綜采面采煤機割煤任務(wù)分配的理論模型,得到采煤機割煤范圍與割煤速度、地質(zhì)異常體影響區(qū)域之間的相關(guān)關(guān)系,確定了兩臺采煤機的合理割煤區(qū)域和“會機”位置;在實測采煤工時的基礎(chǔ)上,對同向、相向兩種開采工藝方式和參數(shù)進行了優(yōu)化,確定了雙采煤機綜采面高效的循環(huán)作業(yè)方式和勞動組織方式,使中厚煤層工作面的產(chǎn)能提升到6Mt/a。(3)建立超長工作面頂板破斷的薄板力學(xué)模型,分析了工作面長度對頂板應(yīng)力分布與破斷形式的影響;模擬分析了超長工作面采動應(yīng)力、塑性區(qū)發(fā)育的時空演化,得到了工作面長度、推進速度與工作面來壓強度的關(guān)系;針對雙采煤機開采特點,分析了多點卸載條件下的采動應(yīng)力演化規(guī)律,實施了頂板安全控制技術(shù),并實測了雙采煤機超長綜采面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,實現(xiàn)了安全高效開采。(4)根據(jù)采煤機割煤任務(wù)的理論模型,確定了雙采煤機過斷層時采煤機的合理割煤范圍和“會機”位置;揭示了斷層區(qū)采動應(yīng)力與塑性區(qū)發(fā)育規(guī)律和支架初撐力對其的影響,確定了斷層的影響范圍;提出并實施了采用兩臺采煤機一煤一巖、煤巖同割、作業(yè)范圍動態(tài)調(diào)整的過斷層方法,工作面過斷層速度提高50%以上。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD823.9

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本文編號：1211752