厚煤层大采高综放开采的放煤工艺参数研究

针对兴隆庄矿1308大采高综放工作面条件,通过理论分析、物理相似模拟和数值计算,分析了机采高度改变对煤岩冒放规律的影响,确定采用4m的机采高度以及相应的放煤步距,同时得出了最佳放煤方式,为厚煤层大采高综放开采确定合理的放煤工艺参数提供了依据。

20年第 6期 08 j i薯曩技、毫矿业 术

能源技术与管理

厚煤层大采高综放开采的放煤工艺参数研究 王 [摘

君，刘长友，黄炳香

(中国矿业大学矿业工程学院，煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州 2 10 ) 20 8

要]针对兴隆庄矿 1 0 3 8大采高综放工作面条件，过理论分析、理相似模拟和数值通物计算，分析了机采高度改变对煤岩冒放规律的影响，确定采用 4T的机采高度以及 1 I相应的放煤步距，同时得出了最佳放煤方式，为厚煤层大采高综放开采确定合理的 放煤工艺参数提供了依据。 [关键词]大采高； 综放开采；冒放规律；工艺参数[中图分类号]T 83 5[ D 2.文献标识码]A[ 2文章编号]

O引言 国内外学者对放顶煤开采的研究几乎都是建

系数变化时顶煤放煤成拱高度和跨度之比的变化 规律，图 2所示。如当掩护梁与顶梁平面倾角 0小于 4。, L随 0增长而增长很快， 0大于 4。 0时 h/当 0时，即掩护梁变陡时，即使顶煤和掩护梁的摩擦系数有较大的增长， L也不会有大幅度的增高。高 h/

立在机采高度 2 35n范围进行的，~. l 未涉及到机

采高度在 3~ . 4m情况下的放顶煤开采。当放顶 5 煤机采高度加大时，煤岩冒放规律、放煤工艺参数

以及煤岩结构都将有所改变。为保证大采高综放 开采工作面JN进行，需要对工作面煤岩活动规 l￣,

跨比越小，拱越容易破坏，以，所综放采场低位放煤液压支架的掩护梁和水平的夹角不应该小于 4 0。

律和放煤工艺参数等进行深入研究，为我国今后大采高放顶煤工艺的安全高效开采奠定基础。 \ X

llli llll lli. _/ f, ( ) .

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…

1机采高度增大对顶煤破断放落的影响 在大采高综放开采条件下，机采高度增大，顶 煤破断冒放的空间增大，压显现加剧，矿导致顶煤 B

y )

的破断角增大，顶煤在垮落后的位移量急剧增长， 顶煤破碎块度变小，有利于顶煤的放出；当机采高度增大时，支架掩护梁倾角变大，护梁面上岩块掩的受力情况和成拱几率发生改变，对顶煤冒放过 程中成拱状况产生影响。通过建立力学模型可以分析相互关系，图

1和式 ( )如 1所示。 M L= 1 f t 0 +" g

t

Y

图 1顶煤拱的平衡分析

(g t

—

万

() 1

式中

h,分别为顶煤放煤成拱高度和跨度，、一 J m; 一

掩护梁与顶梁倾角；

掩护梁与底座平面夹角/( 。)

产顶煤和掩护梁之间的摩擦系数。一 由式 ( )出掩护梁倾角、煤和掩护梁摩擦 1得顶 基金项目：国家自然科学基金项目( 07 0 9;苏省普 5 7 4 7 )江通高校研究生科研创新计划项目( X 7_ 3Z) C 0S03

图 2放煤成拱高度和跨度比变化规律

2大采高综放开采放煤工艺参数优化 兴隆庄矿 10 38面平均煤厚为 8 .m,采高为 6 3 4m,则顶煤厚度为 5— . m,采放比为~ . 46 6