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千萬噸級大采高綜放工作面設備配套選型及標準制定基礎的研究

在調研國內千萬噸級綜放工作面生產地質條件的基礎上，分析實現千萬噸級目標綜放面所需的基本條件。測試工作面煤巖力學參數，掌握了工作面煤巖力學特性，為理論分析提供理論基礎。從地質因素、設備配套因素、開采技術因素以及管理因素等方面分析各因素對千萬噸級大采高綜放工作面設備配套的影響，分析千萬噸級大采高綜放工作面目標實現的地質條件適應性、頂煤的冒放性和實現安全高效開采的主要途徑。采用相似模擬試驗，獲得采場圍巖運移及應力分布規律，建立煤壁穩定性分析的力學模型，分析煤壁的穩定性，獲得工作面支架支護強度的基本要求。優化研究工作面參數及開采工藝，探索各參數對工作面生產能力的影響并提出在不同開采條件下工作面參數的確定方法和基本要求，探索生產系統中各工序參數對工作面生產能力的影響規律，分析生產系統技術改造對工作面生產能力的影響，找出生產工藝系統中的薄弱工序和最優放煤工藝，提出在不同條件下的工作面生產工藝參數優化配置，為大采高綜放面設備選型提供依據。研究 “三機”配套的總體原則，單機配套時的選型原則和工作面設備的基本要求，為試驗面設備的配套、選型提供依據。(1)提出了年產千萬噸級綜放面開采地質條件的基本要求，分析了千萬噸級大采高綜放面安全高效開采的影響因素。(2)在系統研究大采高綜放采場圍巖運移及應力分布規律、煤壁片幫機理、工作面參數、回采工藝的基礎上，深入研究了工作面“三機”配套選型，提出了相應的配套原則和配套參數。(3)研制了 ZF15000-23/43 正四連桿大采高綜放低位放頂煤液壓支架、整體自移式ZTZ20000/25/50 型端頭自移支架、ZTC30000/25/50 型超前支護支架以及 KSW-1500EU 型電牽引采煤機，并進行了現場工業試驗，保障了千萬噸級大采高綜放工作面平均日產達 3 萬t。(4)制定了“千萬噸級大采高綜放工作面設備配套選型技術要求”技術標準。

安徽理工大學 2021-04-13

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