分 分 岔 合 并 煤層 上覆 煤層采動 后 破碎頂板條件下下 伏 煤 層 安全高 效 開采關(guān)鍵技術(shù)
采用理論分析、數(shù)值模擬、相似模擬和現(xiàn)場實測等多種綜合研究方法,對分岔合并煤層上覆煤層采動后破碎頂板條件下 72 煤安全高效開采綜合技術(shù)進行系統(tǒng)研究。分析工作面的地質(zhì)條件,測試工作面煤巖力學(xué)參數(shù),掌握工作面煤巖力學(xué)特性;分析 71 煤開采對底板破壞影響規(guī)律,為工作面超前預(yù)注漿加固范圍提供依據(jù);針對破碎頂板的特點,分析兩柱式和四柱式支架對破碎頂板的適應(yīng)性,改變淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則,提出適合工作面破碎頂板條件的四柱支撐掩護式支架;確定注漿方案,選取注漿材料,實驗優(yōu)化注漿漿液配比,設(shè)計漿液擴散半徑,布置注漿孔;現(xiàn)場實測破碎頂板條件下工作面礦壓顯現(xiàn)及圍巖運移特征,為有效的破碎頂板控制技術(shù)及頂板管理提供依據(jù)。1)針對試驗工作面復(fù)雜難采條件,研究提出了采用適應(yīng)難采條件的四柱支撐掩護式支架結(jié)構(gòu),并合理設(shè)計了支架參數(shù),改變了淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則,為淮北礦區(qū)破碎頂板的管理提供了全新途徑。2)研制了具有初撐力高、頂梁整體剛性強,前部支護強度大,密封性好、較大的面向煤壁的水平力、帶壓移架、底座采用半封底形式,抬架力高、液壓系統(tǒng)流量大等特點的 ZZ7600/20/40 新型液壓支架,解決了復(fù)雜難采煤層工作面易出現(xiàn)煤壁片幫、超前冒頂和支架扎底等難題,保證了工作面安全高效回采。3)與國內(nèi)外同類研究相比,創(chuàng)新提出“更換鉆頭”與“跟管鉆進”埋設(shè)注漿套管的新方法,研發(fā)了經(jīng)濟可行的破碎頂板注漿加固補強技術(shù),有效控制了頂板冒落,為工作面安全順利回采創(chuàng)造了良好條件,降低了注漿成本,解決了破碎頂板鉆孔、埋設(shè)注漿套管難的問題。
安徽理工大學(xué)
2021-04-13