針對榆神礦區(qū)埋深較淺的特厚堅(jiān)硬煤層綜放開采采用傳統(tǒng)大采高綜放開采工藝(機(jī)采割煤高度3.5⁵.0 m)存在的頂煤懸頂距長、冒落塊度大和冒放性差等問題,基于金雞灘煤礦一盤區(qū)東翼煤層地質(zhì)賦存條件,對超大采高開采工藝(機(jī)采割煤高度≥6.0 m)和放頂煤開采工藝相結(jié)合的超大采高綜放開采工藝進(jìn)行研究,通過增大機(jī)采高度等方式優(yōu)化液壓支架結(jié)構(gòu)與圍巖結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系、減小堅(jiān)硬頂煤冒放塊度、改善頂煤冒放結(jié)構(gòu)、提高頂煤冒放性。采用理論分析、數(shù)值模擬、物理試驗(yàn)和工業(yè)性試驗(yàn)等方法,對特厚堅(jiān)硬煤層超大采高支架-圍巖結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系進(jìn)行研究,通過工業(yè)性試驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果對超大采高綜放開采效果進(jìn)行評價(jià),成功實(shí)現(xiàn)了埋深較淺的特厚堅(jiān)硬煤層一次性安全高效、高資源回收率開采。通過一系列相關(guān)研究,取得如下主要研究成果:(1)液壓支架與圍巖結(jié)構(gòu)耦合原理在液壓支架-圍巖“三耦合”支護(hù)原理基礎(chǔ)上,引入“結(jié)構(gòu)耦合”概念及原理,形成支架-圍巖“4S耦合”支護(hù)原理,即結(jié)構(gòu)(Structure)、強(qiáng)度(Strength)、剛度(Stiffness)和穩(wěn)定性(Stability)耦合。結(jié)構(gòu)是強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的承載體和表現(xiàn)體,搞清楚液...

【文章頁數(shù)】：195 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1榆神礦區(qū)一期規(guī)劃礦井Fig.1.1CoalMinesplanedinthefirstphaseofYushenminingarea圖1.1為榆神礦區(qū)一期規(guī)劃的部分礦井，榆神礦區(qū)主采煤層2-2煤平均厚度達(dá)10～11m，是本地區(qū)最主要的可采煤層，煤層賦存條件十分優(yōu)越，具有儲量大、

第1章緒論11緒論1.1研究背景及意義榆神礦區(qū)是我國大型煤炭基地之一陜北基地的兩個規(guī)劃礦區(qū)（榆神礦區(qū)、榆橫礦區(qū)）之一，位于陜北侏羅紀(jì)煤田中部，地跨陜西省榆林地區(qū)的榆林市和神木縣，是陜北榆林地區(qū)能源重化工基地建設(shè)的組成部分。榆神礦區(qū)是陜北侏羅紀(jì)煤田的最優(yōu)地段，以儲量豐富、煤層穩(wěn)定、....

圖1.2超大采高一次采全厚工作面和超大采高放頂煤工作面

，煤壁穩(wěn)定性降低，對于硬度較小或裂隙發(fā)育的煤層，易發(fā)生煤壁片幫、端面冒頂現(xiàn)象，如塔山煤礦和龍王溝煤礦在機(jī)采割煤高度大于4.5m后，工作面煤壁片幫嚴(yán)重，支架-圍巖支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性控制困難。而對于榆神礦區(qū)埋深較淺的特厚堅(jiān)硬煤層而言，傳統(tǒng)大采高綜放開采生產(chǎn)實(shí)踐表明：工作面煤壁筆直、穩(wěn)定性....

圖1.3卡特彼勒綜放開采系統(tǒng)

大利亞必和必拓公司（BHP）運(yùn)營的布羅德梅多煤礦（BroadmeadowMine）和懷特黑文公司（Whitehaven）運(yùn)營的北納拉布賴煤礦（NorthNarrabriMine）將其原本采用的大采高開采方法改為綜采放頂煤開采方法（LTCC），以提高厚煤層采出率。皮博迪能源公司（P....

圖1.4OUM煤礦使用的中位放頂煤支架Fig.1.4top-coalcavinghydraulicsupportusedintheOmerlerUndergroundMine

merlerUndergroundMine（OUM）的M3長壁綜放工作面頂煤冒放性進(jìn)行了研究，認(rèn)為支架上方1.5~2.0m的頂煤破碎較充分，而3.0~3.5m的頂煤破碎或僅破碎為大塊頂煤，導(dǎo)致頂煤無法順利從放煤口放出。研究得出為了使頂煤能較充分放出而又不混有過多的矸石，要求頂煤盡....

本文編號：3945486