长壁开采

摘要： 大倾角近距离煤层群开采时,下层煤采场顶板受到重复加-卸载作用,其覆岩运移和矸石充填特征较单一煤层开采时更为复杂。以东峡煤矿大倾角近距离煤层群为研究对象,采用物理相似材料模拟试验、理论分析和现场实测相结合的手段,通过建立基于下层煤采场顶板的两端固支梁模型,确定了采场顶板易发生弯曲破断的位置,研究了大倾角近距离煤层群长壁采场顶板破断垮落特征。结果表明,上层煤采空区垮落顶板的堆积沿倾向具有不均衡性;垮落顶板与顶板残垣轮廓的接触程度存在差异性,沿垂直岩层方向可将垮落覆岩划分为完整倾斜砌体区域与倾斜砌体缺失区域。上层煤工作面底板受载沿倾向表现为分区特征,根据采空区的非对称充填特征将其划分为受近似点载荷的无矸石充填区和受非均衡作用的中、下部矸石充填区。下层煤开采时,采场倾斜中上部顶板(顶煤)先破坏下滑、充填至下部采空区,致使下部区域工作面顶板弯矩较小、倾斜中上部顶板弯矩较大,其中倾斜中上部顶板更易发生破断。由于采空区充填程度不同,下层煤采场来压呈现中部较大、上部次之、下部无明显来压的基本特征。相对于单一煤层开采,下煤层开采时周期性来压的强度较低且规律性不强。研究可为大倾角煤层群长壁采场顶板稳定性控制提供一定的理论支撑。

摘要： 针对贵州遵义长沟锰矿在进行长壁采矿法时试验爆破效果不理想的情况,结合长沟锰矿特有的矿体赋存条件,从凿岩方式与机具、炮孔布置、装药方式与炸药选取以及起爆方式等方面,进行系统的改进与优选,从而达到对矿块现有爆破技术的大幅度提升。

摘要： 美国煤炭的地下开采分为长壁式和房柱式2种技术.地质条件较好、井田范围大的矿井,一般以长壁开采为主,否则以房柱开采为主.1994-2017年,美国井工矿数量减少了79％(2017年为237座).但是单个矿井产量增加了230％,煤炭生产更加集中、高效.美国长壁开采以中厚煤层为主,采高一般为1.6 ～2.5 m(最大开采高度4.2m,最小开采高度1.2m).长壁工作面均采用多巷布置、矩形断面巷道、锚杆支护.近年来,工作面尺寸、设备功率、设备尺寸逐渐增大,生产系统更加可靠.长壁工作面的自动化开采源于1984年的电动控制液压支架的研发与使用,此后开发了支架、采煤机、刮板输送机的单机自动化以及追机移架技术.2000年以后开发了半自动化工作面技术和采煤机远程控制技术.目前应用的主要是半自动化工作面技术,只有2个工作面应用了采煤机远程控制技术.这些技术解决了条件简单工作面的自动化开采问题,但遇到复杂地质条件时,仍需要人工干预.研发自动化开采的关键传感器和设备以适应地质条件变化、完善端部进刀系统,聚焦作业安全和粉尘与噪音防控,以及矿用大数据、高速通信与可视化技术是目前美国的重要研发方向.在近10 a来,房柱开采的工艺变化不大,但是开采装备的多样化和开采系统的自动化、信息化、智能化的相关技术开发取得了重要进展.

摘要： 对围岩的有效控制是大倾角煤层长壁工作面安全高效开采的关键,以2130煤矿25221大倾角综采工作面为研究背景,采用"理论分析+模拟实验+现场监测"相结合的研究方法,在对工作面矿压显现规律及其成因综合厘定与分析的基础上,通过构建采空区矸石充填模型和顶板走向力学模型,系统研究了采空区矸石的非均匀充填特征及其非均衡约束下工作面倾向不同区域顶板沿走向岩体结构的受载与失稳特征.结果 显示,采空区矸石充填特征在工作面走向和倾向均呈现出非均匀性,在工作面倾向中上部区域支架后方采空区底板上易形成倒三角自由面,且其非均匀性随着煤层倾角、采高和工作面长度的增大而增大.在垮落矸石非均衡约束效应影响下,顶板的受载与变形破坏特征不仅在工作面倾向具有明显的非对称特性,倾向不同区域顶板沿走向的受载与变形破坏特征及其所形成围岩结构的基本形态之间亦存在显著差异.沿工作面倾向自下而上,受采空区矸石充填量与密实程度逐渐减小、矸石与支架间距离逐渐增大的影响,采空区充填矸石对工作面围岩稳定的贡献度逐渐减弱,围岩的运移空间、频次和幅度等逐渐增大,围岩结构的稳定性逐渐减弱,支架的受载量及其变化幅度逐渐增大,"支架-围岩"系统的稳定性等逐渐减弱,且易形成较大来压.

摘要： 我国"三下一上"(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下及承压水上)煤炭资源储量大,"三下一上"采煤是我国煤炭资源枯竭型矿井提高资源采出率,延长矿井服务年限及实现可持续发展的有效举措.在分析建(构)筑物下采煤现状的基础上,阐述了源头减沉控损开采技术措施,主要包括充填开采、部分开采,协调开采及减小建筑物变形的覆岩离层注浆技术措施等.通过分析长壁开采引起的覆岩破坏传递过程,提出了基于该过程的覆岩破坏充分采动程度判据及其高度计算方法,揭示了煤层开采覆岩破坏高度形成机制,采用地面钻孔观测及协调开采法成功进行了水体下等不同地质采矿条件下采煤,并针对高强度开采对松散含水层破坏特征进行了大地电磁探测,分析了采动影响下松散含水层破坏特征,揭示了松散含水层破坏机理并验证了大地电磁法用于探测含水层破坏的可行性.总结了我国"三下一上"采煤技术方法及安全技术措施.研究认为我国煤矿"三下一上"采煤技术将以源头减沉控损开采方法,覆岩破坏控制技术研究为主,地下煤炭原位保护开采技术将是未来建(构)筑物及水体下开采的发展趋势.

摘要： 煤矿长壁开采引起的覆岩破坏高度对于水体下采煤、保水开采以及瓦斯治理的解放层开采等均具有重要意义.采用理论分析和数值模拟方法对煤矿高强度长壁开采引起的覆岩破坏高度及其达到覆岩破坏充分采动的判据进行了研究.基于覆岩破坏充分采动的定义,分析了覆岩破坏充分采动的特征及其影响因素,包括工作面开采厚度、开采尺寸(走向、倾向长度)、开采深度与覆岩岩性;提出了以"梯形-面积""四棱台-体积"为依据的覆岩破坏充分采动理论判别方法,并将煤矿长壁开采三维覆岩破坏及地表下沉简化为4类采动影响体积(采空区长方体体积、上覆岩层预破坏四棱台体积、覆岩破坏后的体积与地表下沉体积)之间的关系,得到了工作面达到覆岩破坏充分采动时的覆岩破坏高度理论表达式与覆岩"两带"破坏模式的判别式;基于某高强度开采工作面,建立并校核了考虑现场最大、最小水平主应力方向与工作面推进方向夹角的三维数值模型,采用离散元数值模拟方法分析了高强度开采工作面不同开采厚度、开采尺寸与开采深度对覆岩破坏充分采动的影响.结果表明:高强度长壁开采工作面达到覆岩破坏充分采动时的推进距离与工作面倾向长度、深厚比成反比,研究给出了高强度长壁开采覆岩破坏充分采动的判据及其适用条件.

摘要： 底板破坏滑移是大倾角煤层开采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算和现场监测相结合的研究方法,系统研究了底板的破坏和滑移特征.结果表明,在采动应力和支架载荷作用下底板的力学性状发生改变,由层状连续介质状态演化为具有“结构体+结构面”的块裂介质状态;底板沿工作面倾向的破坏形态呈现为下大上小的非对称反拱,其最大破坏深度位于工作面倾向下部区域,且其破坏深度和范围随着煤层倾角的增大而减小;支架载荷对底板破坏影响有限,主要涉及采场直接底岩层;在底板重力倾向分量及支架和相邻块体栽荷作用下,当滑移体存在临空面、滑移体所受主动力与滑移面相交、且主动力合力与滑移面法线方向的夹角大于滑移面的摩擦角时出现底板滑移,且底板岩体结构失稳滑移的概率随着煤层倾角的增大、支架倾斜幅度和范围的增大、直接底破碎程度的增大而增大.

摘要： 根据浅埋煤层顶板岩层的赋存特点和长壁开采时基岩老顶的断裂下沉特征,应用初始后屈曲理论和突变理论探讨了初次来压期间基岩老顶的灾害机制和灾害控制,补充了基岩老顶破断后控制岩块滑落失稳的充分条件和岩块触矸前后台阶下沉的判据,确定了台阶下沉量,给出了控制台阶下沉和维持顶板稳定的支护力计算公式,并以神东矿区大柳塔1203工作面为例给出了工程实例.研究发现,顶板破断后岩块处于不平衡状态,台阶下沉的机制是结构的滑落失稳;岩块触矸前后的台阶下沉分别与断裂下沉和开采高度之间存在着确定的关系;顶板强烈来压主要是由结构滑落失稳造成的,控制台阶下沉的实质是控制岩块沿煤壁的滑落失稳.研究结果表明,综合应用初始后屈曲理论和突变理论,可根据顶板结构的赋存状况和结构特征,确定基岩老顶触矸前是否会出现全厚度切落;根据工作面的开采高度和采空区有效充填厚度等,可确定基岩老顶触矸后岩块的运动形式;根据顶板的破断步距、断裂下沉量和岩块摩擦因数等,可确定岩块触矸前后控制台阶下沉的支护力.

摘要： 本文介绍了葛泉矿南翼一采区2号煤层综采工作面选用邢台矿业集团机修总厂生产的13/28型双柱掩护式液压支架的原因，分析了液压支架防倒防滑装置的设计方法，以及大倾角煤层走向长壁开采防护网的设计原理。

摘要： 结合新疆大黄山白杨河煤矿急倾斜厚煤层长壁综放工作面的煤层地质,通过相似材料模拟实验,为该矿41号煤层在解放层开采的情况下选择合理的巷道布置和采煤工艺,初步模拟了急倾斜厚煤层长壁综放工作面的直接顶初次垮落步距、基顶初次垮落步距、周期垮落步距和来压强度及相关的矿压显现特征等规律,对该综放采场的矿压现特点进行了研究,并为支架选型提供科学依据.

摘要： 为解决极薄煤层开采过程中普遍存在的工作面采煤方法及工艺落后、工人劳动强度大的实际问题,结合安喆煤矿的煤层赋存特征,通过模拟试验对安喆煤矿壁式工作面开采过程中的围岩稳定性进行了研究.研究表明:极薄煤层工作面推进过程中的矿压显现不明显,工作面巷道的塑性区范围在其周边50cm范围内,巷道稳定性好,从而为极薄煤层采用长壁机械化开采模式提供了有利条件.经现场工业性试验及矿压观测表明,采场围岩稳定性较好,采用机械化开采模式在安结煤矿是可行的,从而也为具有类似条件的极薄煤层工作面机械化开采提供了有益借鉴.

摘要： 通过对义安矿75204大倾角工作面采用走向长壁采煤法的生产实践总结，归纳出回采过程中的安全注意事项和技术要求，为今后类似工作面的开采提供依据。

摘要： 针对神东矿区浅埋藏、煤层厚的特点，上湾煤矿使用引进的大采高、大功率的采煤机，创立了全新的高效采煤模式，创建了世界上第一个年产千万吨原煤的综采工作面，并为煤炭企业实行减人提效提供了新的思路。

摘要： 针对神东矿区浅埋藏、煤层厚的特点，上湾煤矿使用引进的大采高、大功率的采煤机，创立了全新的高效采煤模式，创建了世界上第一个年产千万吨原煤的综采工作面，并为煤炭企业实行减人提效提供了新的思路。

摘要： 针对神东矿区浅埋藏、煤层厚的特点，上湾煤矿使用引进的大采高、大功率的采煤机，创立了全新的高效采煤模式，创建了世界上第一个年产千万吨原煤的综采工作面，并为煤炭企业实行减人提效提供了新的思路。

摘要： 本文以济钢耐火材料厂王白庄矿区为例,分析了矿体的顶板情况,着重介绍了砂岩顶板长壁式采矿法地压管理的经验和体会.

摘要： 本文以济钢耐火材料厂王白庄矿区为例,分析了矿体的顶板情况,着重介绍了砂岩顶板长壁式采矿法地压管理的经验和体会.

摘要： 用于在地下煤矿开采的具有工作面输送机(20)、至少一个采煤机(22)以及液压式掩护支架的长壁式开采作业中自动建立确定的工作面开口的方法，其中借助于在掩护支架框架(10)的四个主构件的其中至少三个上安装的倾斜传感器(17)确定掩护架构件相对水平面的倾斜，并且在计算机单元中计算出掩护支架框架(10)的分别垂直于基床的掩护架高度(31)，并且其中此外检测采煤机(22)的切削高度(32)作为工作面开口，此时在位置同步分析的意义下，将采煤机(22)的切削高度(32)与掩护支架框架(10)的掩护架高度(31)比较。

摘要： 用于在地下煤矿开采的具有工作面输送机(20)、至少一个采煤机(22)以及液压式掩护支架的长壁式开采作业中自动建立确定的工作面开口的方法，其中借助于在掩护支架框架(10)的四个主构件的其中至少三个上安装的倾斜传感器(17)确定掩护架构件相对水平面的倾斜，并且在计算机单元中计算出掩护支架框架(10)的分别垂直于基床的掩护架高度(31)，并且其中此外检测采煤机(22)的切削高度(32)作为工作面开口，此时在位置同步分析的意义下，将采煤机(22)的切削高度(32)与掩护支架框架(10)的掩护架高度(31)比较。

摘要： 本发明公开了一种长壁工作面矸石与超高水材料充填绿色开采方法；在充填开采矿井分别建立地面超高水材料充填系统与井下矸石充填系统，在采区内掘进运输平巷、轨道平巷和开切眼，构成完整的回采工作面，采煤工作面按照正常工序进行回采，对于工作面回采过后的采空区，首先利用井下掘岩巷和回采夹矸煤层分选筛出的原矸石由输送机运送到充填工作面，通过带挡矸装置的充填支架进行间隔式充填，各矸石堆之间间隔一定距离，通过超高水充填系统泵送的超高水充填材料对各矸石堆之间间隔充填，能够使充填效果显著增强，能够有效利用矿井废弃资源。

摘要： 本发明属于煤矿开采领域，具体提供一种长壁采煤面多单元水冷降温结构及方法，在开采开采工作面液压支架前腿柱之间设置多个水冷器，从回风巷一侧向对水冷器供应冷却水，从进风巷一侧回流。通过水冷器与工作面热空气换热，将开采工作面的热量传递至水冷器内部的冷却水中，并通过冷却水的循环带走工作面的热量。多个水冷器可增大整个工作面制冷面积，增加制冷效果；本发明通过冷却水降温，原理可靠，动力清洁绿色，不产生电热，无噪声污染，水冷器设计有多根直管、弯管和肋片，结构简单，安装方便，不需配套大型设备，不影响支架移动和回采速度。在原有的通风降温的基础上，可实现长壁采煤工作面的双回路降温，有效改善热害矿井作业环境。

摘要： 本实用新型公开了长壁采煤机、用于长壁采煤机的块破碎器及长壁采掘系统。长壁采煤机设置在用于输送从采掘工作面切割的物料的刮板运输机附近。所述长壁采煤机包括底盘、以可枢转的方式联接到底盘的臂、用于接合采掘工作面的切割滚筒和用于接合处在刮板运输机上的物料的块破碎器。所述底盘包括第一端和第二端，且所述底盘能够至少沿着与采掘工作面大体平行的第一方向移动。所述切割滚筒以可旋转的方式被支撑在所述臂上。所述块破碎器绕轴线以可枢转的方式联接到所述底盘，且所述块破碎器包括至少一个用于将切割的物料破碎的齿。

摘要： 一种用于在长壁开采中尤其在地下煤矿中的机械采矿的长壁开采设备，其带有沿着开采工作面布置的工作面运输器、可沿着工作面运输器移动的采矿器件以及相对于工作面运输器成角度地附接在其处的防护支撑单元，其特征在于，为了确定长壁开采设备的预先确定的元件的绝对高度位置而将以液体填充的软管式水准仪(17)沿着开采工作面(10)设置在长壁开采设备的经选择的元件(12,15,31)处，该软管式水准仪联接到在其高度方面作为参考点精确地确定的、布置在开采平行巷道(13,14)中的一个中的基站(19)中，其中，压力传感器(22)在长壁开采设备的走向上分布地在长壁开采设备的单个元件(12,15,31)处加入到软管式水准仪(17)的软管管路(18,23,24)中并且与中央评估和控制单元相连接。

摘要： 本发明是用液压支柱回填长壁开采工作面的一种方法，以及回填开采工作面的隔墙。本发明所述方法的实质是一过滤布5与回填隔墙工作面的过滤板一起构成，另一方面，在所有组支承移走后，所有的布相互连接起来，形成均匀的隔板，以免于水砂填料渗入到长壁工作面中。按本发明所述的隔墙具有方网的形式的支承结构1，和装在每组支承上的过滤布5的罐子4，在这些罐4的上方，有护罩8和导向滚子7。

摘要： 一种用于在长壁开采中尤其在地下煤矿中的机械采矿的长壁开采设备，其带有沿着开采工作面布置的工作面运输器、可沿着工作面运输器移动的采矿器件以及相对于工作面运输器成角度地附接在其处的防护支撑单元，其特征在于，为了确定长壁开采设备的预先确定的元件的绝对高度位置而将以液体填充的软管式水准仪(17)沿着开采工作面(10)设置在长壁开采设备的经选择的元件(12,15,31)处，该软管式水准仪联接到在其高度方面作为参考点精确地确定的、布置在开采平行巷道(13,14)中的一个中的基站(19)中，其中，压力传感器(22)在长壁开采设备的走向上分布地在长壁开采设备的单个元件(12,15,31)处加入到软管式水准仪(17)的软管管路(18,23,24)中并且与中央评估和控制单元相连接。

摘要： 本发明涉及长壁开采，并且尤其涉及有助于将衬里（如土工合成材料等）引入和/或安装到长壁矿井中的部件。一种这样的部件是导向装置，包括：安装部分；以及用于引导所述衬里的导向部分。另一种这样的部件是吊架，包括：安装部分；以及用于将衬里悬挂在升高位置的吊架部分，其中所述吊架部分可在收起位置和展开位置之间移动。

摘要： 本发明公开了一种短‑长壁间断充填无煤柱开采方法与构筑存储空间的方法，其开采方法包括步骤：一、将开采区间划分为准备工作面和连续的多个短‑长壁间断充填无煤柱开采工作面，每个所述短‑长壁间断充填无煤柱开采工作面均包括依次设置的一个长壁开采工作面和一个短壁开采工作面；二、对准备工作面进行开采；三、依次对多个短‑长壁间断充填无煤柱开采工作面进行开采；其构筑存储空间的方法与开采方法协同进行。本发明实现了无煤柱开采，提高了煤矿开采的回采率，且能够有效降低充填体受开采扰动的影响，避免充填体的失稳破坏发生；构筑的存储空间互不影响，存储安全性高，不仅利用了采空区，还能够消除固废、废气等对环境的不利影响。