厚煤层大采高综放开采放煤工艺研究

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1、厚煤层大采高综放开采放煤工艺研究郭丽安山西平舒煤业有限公司摘要：木文利用实物模型和离散元软件对屯留矿大采高综采工作面的放煤工艺参数进行研宄，通过对顶煤损失的分析，确定合理的放煤步距，利用离散元软件进行验证。最终得出，采用单轮顺序放煤，顶煤的放煤效率最好。所做的工作为厚煤层大采高工作面煤的高效率，高质量开采奠定了基础。关键词：厚煤层;放煤;工艺参数;实物模型;作者简介：郭丽安（1986-）,男，山西孝义市人，本科，助理工程师，毕业于山西大同大学，主要从事煤矿开采方面的工作。收稿日期：2017-7-11ResearchofCavingTechnologyofFullyMechanized

2、CavingMiningwithLargeMiningHeightinThickCoalSeamGuoLianShanxiPingshucoalco,，LTD;Abstract：Inthispaper,thephysicalmodelandthediscreteelementsoftwarearcusedtostudythecoalcavingprocessparametersoftheTunliufullymechanizedcoalminingface.Throughtheanalysisofthetopcoalloss,thereasonablecoalcavingstepis

3、determined.Theresultsshowthatinthefullymechanizedtopcoalcavingmining,thecoalminingefficiencyisthebest.Theworklaidthefoundationforthehighefficiencyandhighqualityminingofthickcoalseamwithhighcoalminingface.Keyword：Thickcoalseam;coalcaving;processparameters;physicalmodel;Received：2017-7-11大采高综放开采工

4、艺是一种高效、高产、低耗的采煤工艺技术。目前国内对放顶煤开釆的研究，机采高度大部分都在2~3.5m范围，而机采高度在3.5、m的工况很少有涉及。因此找出一种合理有效的研究方法是B前亟待解决的问题。本文利用模型试验的方法对放顶煤的流动规律及不同放煤步距下的放煤率和混矸率进行研宂，得出合理的放煤工艺参数，最终利用离散元分析软件对放煤工艺参数进行有效验证［1］。矿大采高综放幵发放煤参数研究屯留矿大采高综放开采的煤层厚度约为8.6m,机采高度为r5m，采放比为0.54、.87。采煤区结构分布为:直接顶为粉砂岩厚度约3m,下分层为粉砂岩和中砂岩交替，厚度约为11m。煤层倾角大约2°~10°，可

5、以看出其近似为水平煤层。工作面采用大采高低位放顶煤液压支架。1.1顶煤损失分析综放开采时，煤炭的损失主要包括采煤区布局和开采工作面造成的损失。采煤区布局的损失包括边界隔离、保护巷道、建造等3个方面的煤柱损失;开采工作面损失包括首部不放煤损失，开始和末端位罝损失，底分层的机采损失和放煤损失等［2-3］。当采用设备进行开采时，放煤损失根据顶煤冒落的位置不同而不同，主要分为可放区和不可放区。以煤矸自然安息角为界，煤矸自然安息角以内区域为可放区,其表示能够落到放煤口附近的顶煤煤体部分;煤矸自然安息角以外的区域为不可放区，其表示不能落到放煤口附近的顶煤煤体部分。可放煤区的主要损失是煤和煤矸的混

6、和损失。不可放煤区的主要损失是采空区范围内的冒落顶煤和选用开天窗式支架时，支架与支架之间的背面造成的煤炭损失。综上可知，放煤损失主要有以下几个方面造成的：（1）放煤方式的影响；（2）顶煤顶板的冒落形式和块的大小；（3）放煤步距；（4）支架的型号等。通过选择合理的放煤步距和支架可以较大范围内降低放煤的损失。1.2合理的放煤步距放煤步距直接影响到煤炭的采出率和含矸率，放煤步距过大，会造成顶煤流入釆空区，浪费煤层。放煤步距过小则会造成矸石的混入，降低了煤炭的质量。因此放煤步距的设置至关重要［4-5］。本文利用模型实验的方法，对放顶煤的放煤步距进行验证。煤炭开采顺序依次是:割煤，移架，输送机

7、推煤，放煤4个过程。采煤机移架和输送机推煤放煤后的煤矸石流动模型如图1所示。木文利用模型分别模拟了3种不同的放媒步距的放煤方式：（1）一釆一放；（2）两采一放；（3）三采一放。在放煤的过程中，煤矸分界线和顶煤始动线保持类似的形状渐步移动，当放煤步距增大时，二者之间的间距也随之增大。煤矸分界线和顶煤始动线的运动情况如图2所示。移架前移架后放煤前图1大采高煤矸流动形态图下载原图在放煤的过程中，顶煤共出现2次有规则性流动，第一次出现在移架后，当顶煤大范围滑落时，