厚煤层大采高综放面放煤工艺参数优化.pdf

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1、江西煤炭科技2013年第4期JIANGXICOALSCIENCE&TECHNoL0GYNo．42013厚煤层大采高综放面放煤工艺参数优化赵涛，华乐，刘宪正(安徽理T大学能源与安全学院煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南232001)摘要：为_r实现大采高综放面高产高效优化研究，针对新巨龙矿2301大采高综放面，在散体介质的相关理论指导下运用FLAC3D软件建立模型进行数值模拟，理论分析合理的放煤步距和放煤方式，为厚煤层大采高综放面有效提高采出率实现高产高效提供理论依据。关键词：大采高；放煤方式；数值模拟；参数优化；放煤步距中图分类号：TD82

2、l文献标识码：B文章编号：1006—2572(2013)04—0162—04ParametersOptimizationofCoalDrawingTechniqueinLarge—Mining-HeightFulIy—mechanizedCavingFacewithThickCoalSeamZhaoTao，HuaLe，LiuXianzheng(MOEKeyLaboratoryofCoalmineSafetyandHighEfficiencyMining，EnergyandSafetySchoolofAnhuiUniversityofScienceandTe

3、chnology，Huainan，Anhui232001)Abstract：Toachievehighyieldandefficiencyin1arge—mining—heightfullymechanizedcavingface，theauthorspresentthenumericalsimulationbymodelbuildingwithFLAC3Dsoftwareundertheguidanceoftherelatedgranularmediatheory，whichtheoreticallyanalyzesthereasonablecoaldr

4、awingintervalandmodeandprovidesatheoreticalbasisforincreasingtherecoveryratioin1arge—mining—heightfullymechanizedcavingfacewiththickcoalseam．Keyword：largeminingheight；coaldrawingmode；numericalsimulation?；parameteroptimization；coal?draw—inginterval新巨龙矿2301综放面位于埋深一860m，走向长度为了全面、系统分析

5、大采高综放工作面的采场围岩受1620m，倾斜上254m，该工作面基本为一单斜构造，煤层力与巷道变形的力学过程，以新巨龙矿2301工作面地质厚度9．2m，煤层倾角为3．8。～7．8。。和开采技术条件为背景，建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。模型沿走向长100m，沿倾斜宽100m，模型建1合理的采高立高度120m。模型中包括煤层及顶底板岩层，煤层厚度大采高综放开采要提高割煤高度，煤壁的稳定性就成9．2m。三维模型共划分有114666个三维单元，共122012为大采高综放开采成功实施的一个关键因素。因此，为了个节点，图1是三维计算模型网格图。有效的分析和

6、研究工作面煤壁及断面稳定性受不同采高f一一±5巳一9／1-f-smq0的影响程度，可以应用有限差分软件FLAC3D模拟现场实s一嘶一氏r=一z。，＼／1一sin例，对不同采高的丁作面煤壁及直接顶的应力场、位移场、式中、氏分别是最大和最小主应力，C和qo分别是粘结塑性场进行模拟计算和软件分析。力和内摩檫角。当f。>O时，材料将发生剪切破坏。在通1．1建立模型·】62·放煤步距对含矸率和回采率有重要影响。放煤步距过大，1)通过数值模拟实验确定了新巨龙矿2301工作面合容易导致顶煤窜入采空区，引起丢煤。；相反，如果放煤步理的放煤步距，对9m左右厚煤层大采高综放开

7、采，4m采距过小，又可能会使矸石混入到放煤窗口中，既影响煤质，高也能满足大采高综放开采的要求。采用放煤步距为一又可能造成操作上的丢煤。确定合理放煤步距可以使混刀一放的方式比较合理，顶煤回收率较高，节约T时，且煤矸和煤损都减少到允许的范围之内。影响放煤步距的因体受阻较小。素主要有顶煤的厚度、顶煤裂隙发育程度、顶煤破碎后块2)4m采高条件下，多轮间隔顺序等量放煤尽量使得度大小、采煤机截深、支架放煤口的长度以及放煤口中心顶煤保持均匀下降，能够有效的提高采出率，适宜采用，但高度等。合理的放煤步距既要保证较高的顶煤放出率，又应注意放煤管理。要控制煤的含矸率。3)回收

8、率和混矸率是综放开采一个相互制约的指标，大采高综放工作面，由于工作