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新疆阿艾矿区近距离煤层协同开采关键技术研究内容简介
[ 录入者:admin | 时间:2019-01-31 10:53:59 | 作者:刘景勇 | 来源:煤矿自动化网 | 浏览:241次 ]

主要研究内容:

1)近距离煤层群上/下行开采方法优化选择

研究上行开采上位煤层工作面回采期间的覆岩移动规律、上位煤层工作面及两巷回采期间中受下部已开采煤层区域的采动影响规律;下行开采时上位煤层工作面超前下位煤层工作面的合理间距;以及上、下煤层工作面及两巷回采期间的采动影响规律;对比分析近距离煤层群上/下行开采方法的技术可行性、经济合理性;给出近距离煤层群上/下行开采方法优化选择的科学建议。

2)近距离煤层群开采区段煤柱合理宽度留设

研究区段煤柱稳定性的主要影响因素,分析不同区段煤柱宽度条件下回采巷道受相邻工作面回采、巷道掘进等多维采掘时空影响下采动影响范围、位移场和塑性区分布特征;分析比较不同宽度区段煤柱的稳定程度;得出不同区段煤柱宽度采动影响条件下巷道支承压力分布范围;给出区段煤柱合理宽度留设方法,确定多维采掘时空影响下区段煤柱的合理宽度。

3)煤层群层间层内不同工作面采掘接替顺序设计

分析煤层群开采合理采掘接替顺序的设计原则,分析近距离煤层群不同煤层层位工作面采掘接替时,工作面受上下相叠工作面、左右相邻工作面、空间相错工作面在不同超前距下的采动影响规律,设计煤层内相邻同采工作面合理超前距、煤层间相叠同采工作面、煤层间错同采工作面合理平错距;分析本煤层对采对掘、不同煤层上采下掘以及下采上掘等不同对采对掘情况下的采动应力演化规律,最终确定龟兹矿采掘接替顺序方案,形成适宜于市场对不同煤层需求的动态调配开采模式。

4)重复采动影响下回采巷道布置及支护设计

分析自身掘进阶段、工作面回采阶段、对采对掘阶段、下位煤层回采阶段等多重采动影响下回采巷道稳定性及围岩应力演化规律;分析内错布置、外错布置、平错布置以及重叠布置等多种布置形式下回采巷道的稳定性及围岩应力演化规律;优化设计重复采动影响下回采巷道布置及支护设计。

5)近距离煤层群开采岩层运动与矿压显现及控制

分析总结近距离煤层群多维采掘空间影响下综放面典型回采巷道受采掘影响的围岩变形特征;研究近距离煤层群综放面煤巷矿压显现特征等;确定近距离煤层群区段煤柱的变形特征;形成近距离煤层群开采矿压显现控制技术。

创新点:

创新点一:构建了以不同煤种产量需求为目标的近距离煤层协同开采模式。通过近距离煤层群上下行协同开采技术与经济效益的对比分析,结合市场对不同煤层的实时需求差异,确立了新疆阿艾矿区煤层群上下层工作面开采合理采掘接替的设计原则,给出了近距离煤层群采掘动态合理接替顺序,提出了市场需求驱动的近距离煤层群上下逐替协同开采模式。

创新点二:建立了近距离煤层回采巷道时空布置与煤柱留设方法。研究了近距离煤层群下位煤层回采巷道外错、内错、平错及相叠等不同布置方式下的围岩变形规律;不同宽度煤柱及不同位置回采巷道受多重采动影响的稳定性变化规律,给出了近距离煤层群上下逐替协同开采模式下回采巷道布置与区段煤柱留设原则,提出了近距离煤层群回采巷道布置与区段煤柱留设方法。

创新点三:研究得到了近距离煤层多重采掘影响下采场围岩运移规律。揭示了对采对掘等多重采掘影响下回采巷道围岩变形与应力动态演化规律;分析了近距离煤层群不同煤层层位工作面采掘接替时,工作面受上下相叠工作面、左右相邻工作面、空间相错工作面在不同错距下的采动影响规律;给出了近距离煤层群煤层内相邻同采工作面合理超前距、煤层间相叠同采与相错同采工作面合理平错距设计范围。

主要科学技术特征:

新疆阿艾矿区近距离煤层群开采及岩层控制关键技术成功应用于新疆龟兹矿业有限公司西井,实现了该矿近距离煤层群协同开采和效益提升。该技术构建了以不同煤种产量需求为目标的近距离煤层协同开采模式,建立了近距离煤层回采巷道时空布置与煤柱留设方法,研究得到了近距离煤层多重采掘影响下采场围岩运移规律。

应用范围:

该项目的研究成果可应用于近距离煤层群协同开采,同时适用于采掘影响严重和采掘接替紧张矿井的采掘工作面合理布置与接替。

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