固體充填開采技術(shù)發(fā)展豐富了采煤理論、方法和技術(shù),并能夠有效解決煤礦開采廢料、控制地表沉陷、延長礦井服務(wù)年限等問題。但是,目前井下充填作業(yè)對操作人員技術(shù)水平依賴性較強,容易造成充填效果不一致的情況,不僅影響充填采煤的穩(wěn)定性,而且降低了充填速度與充填質(zhì)量。為進一步提高充填效率、保證充填質(zhì)量,對矸石固體充填效果評價方法及監(jiān)測體系展開研究。首先,對國內(nèi)外充填開采技術(shù)以及充填效果評價的相關(guān)理論展開研究,根據(jù)現(xiàn)場充填工藝產(chǎn)生的實際作業(yè)夯實離頂距機理,優(yōu)化了充填液壓支架推力與密實充填率之間的數(shù)學模型;基于充填體壓實機理與能量流動,探討了壓實功與充填效果之間的數(shù)學關(guān)系,提出一種矸石固體充填效果評價模型,將極限壓實功作為充填效果的評價指標具有一定的可行性,為提高充填開采效率提供了一條新途徑。然后,根據(jù)充填采煤的實際作業(yè)情況,從安全穩(wěn)定、直觀準確的角度構(gòu)建了矸石固體充填效果綜合評價指標體系;結(jié)合推壓密實過程、充填體密實過程、充填效果評價過程以及充填液壓支架安全評價過程等4部分內(nèi)容對指標體系進行建立;采用多元信息融合技術(shù)對充填液壓支架安全評價指標進行隸屬度函數(shù)的建立,評價其危險狀態(tài),評價結(jié)果較為可靠;最后設(shè)... 

【文章來源】：河北工程大學河北省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第2章矸石固體充填效果與監(jiān)測技術(shù)9第2章矸石固體充填效果與監(jiān)測技術(shù)在充填采煤技術(shù)中，充填液壓支架是將充填材料安全高效的充填至采空區(qū)的核心設(shè)備，本章將研究點進一步聚焦于矸石固體充填效果與監(jiān)測技術(shù)相關(guān)理論的研究中，以充填體-充填工作面運行狀況-采煤液壓支架推壓密實機構(gòu)的相互作用為基礎(chǔ)，首先對充填工作面設(shè)備進行整體介紹，并建立充填液壓支架的力學模型；然后對充填液壓支架的推壓密實過程進行分析，研究了在充填過程中推壓密實機構(gòu)的受力情況與散體充填材料的力學行為；最后對其監(jiān)測技術(shù)進行分析，將多元信息融合技術(shù)運用到煤礦監(jiān)測中，分析充填特性指標監(jiān)測的重要性，降低多種數(shù)據(jù)的沖突干擾與數(shù)據(jù)的不確定性，并且對接下來開展充填效果評價的研究工作做鋪墊。2.1矸石固體充填效果相關(guān)理論分析2.1.1充填工作面總體介紹充填工作面是實現(xiàn)采煤與充填的關(guān)鍵場所，其設(shè)備包括采煤機、刮板輸送機、后置刮板輸送機以及充填液壓支架。充填工作面設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1充填工作面設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1Overallstructurediagramoffillingworkingsurfaceequipment充填工作面能夠?qū)崿F(xiàn)采煤、充填、運輸、支護等重要充填采煤的功能。充填工作面中的設(shè)備種類與數(shù)量繁多，其設(shè)備的空間運行質(zhì)量、部件之間的干涉、推壓密實效果嚴重影響著整個充填開采效率，因此需要對充填效果和設(shè)備的工作狀況進行實時監(jiān)測，是保障充填質(zhì)量，提高充填采出率的前提。下面須對充填工作

河北工程大學碩士學位論文10面及其設(shè)備進行總體概述，并且充填液壓支架是整個充填工藝的核心設(shè)備，為了保證在其掩護下能夠?qū)崿F(xiàn)工作面協(xié)同控制的情況下，還應(yīng)安放后置刮板輸送機和推壓密實機構(gòu)來完成矸石充填料向采空區(qū)的充填與密實工作。（1）采煤機采煤機是充填工作面的主要設(shè)備之一，其功能為采煤和裝煤，與刮板輸送機相連進行循環(huán)往復(fù)的割煤工作，受到采高與截深的影響，目前所運用的采煤機大多數(shù)為可調(diào)高的雙滾筒型采煤機，如圖2-2所示，并在采煤過程中應(yīng)保證采煤高度，避免與充填液壓支架頂梁發(fā)生部件干涉問題。圖2-2雙滾筒型采煤機整體示意圖Fig.2-2Overallschematicdiagramofadouble-drumshearer采煤機作為煤礦開采的主要設(shè)備之一，其運行狀態(tài)關(guān)乎著整個煤礦的開采效率和開采成本，并且對刮板輸送機、充填液壓支架“三機”聯(lián)動，是整個綜合機械化采煤的關(guān)鍵所在，因此在開采過程中，保證其運行流暢性與穩(wěn)定性是保證煤炭采出率的重點。（2）刮板輸送機刮板輸送機也是充填工作面的主要設(shè)備之一，其功能為采出煤炭的運輸、為采煤機提供安全運行軌道以及為充填液壓支架的推移工作提供支點的作用。如圖2-3所示。圖2-3刮板輸送機整體示意圖Fig.2-3Overallschematicofscraperconveyor刮板輸送機是連接采煤機和充填液壓支架的關(guān)鍵設(shè)備，因其在“三機”聯(lián)動

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