论文部分内容阅读
论文采用理论分析与数值分析相结合为主、现场实测为辅的研究方法,主要研究大采高综放开采加大割煤高度后在安全性、顶煤冒放性、煤壁稳定性等方面的变化规律与影响因素。重点研究了大采高综放开采工作面瓦斯涌出规律,分析了瓦斯、顶板、尘害、水害、自然发火等对大采高综放开采安全性的影响;研究了割煤高度、顶煤厚度等因素对大采高综放工作面顶煤冒放性及顶煤回收率的影响;分析了影响大采高综放开采煤壁稳定性的因素。在上述研究的基础上,系统研究了大采高综放开采的适应性,给出了大采高综放开采的适应条件。论文主要研究成果:
(1)随着割煤高度的增加,工作面不同位置处的瓦斯浓度均有下降,采用大采高综放开采时的安全性较相同地质条件下普通综放开采在顶板、瓦斯、自然发火等灾害控制方面具有优越性,大采高综放开采可以实现安全开采。
(2)加大割煤高度有利于提高顶煤冒放性及顶煤的回收率,随顶煤厚度增大,顶煤回收率先升高后降低,为保证顶煤较高的回收率,顶煤厚度存在一个合理的极限厚度。
(3)割煤高度、煤层强度、支架支护强度对煤壁稳定性有显著影响。在一定煤层条件下,割煤高度、煤层强度是影响大采高综放开采应用的关键因素,采用大采高综放开采时,为保证工作面煤壁稳定性,需确定合理的割煤高度与支架支护强度。
(4)根据保证综放开采煤壁稳定性和较高的顶煤回收率的要求,分析了大采高综放开采适应性,提出了割煤高度、煤层厚度和煤层普氏硬度系数必须同时满足的关系式。给出了大采高综放开采对煤层强度下限的要求以及对煤层开采厚度上限的要求。
(5)分析了大采高综放工作面煤层厚度与支架支护强度的关系,提出巨厚煤层大采高综放开采支架支护强度的确定方法,指出受支架制造水平影响,一次采出煤厚存在一个极限,超过该极限,需进行分层开采。
(6)实际应用表明大采高综放开采是综放开采实现进一步安全高效的有效途径。