陽城煤礦頂煤壓裂規(guī)律及開采工藝研究.pdf

1、本論文從優(yōu)化陽城煤礦綜放開采工藝，提高綜放面的頂煤回收率出發(fā)，通過現(xiàn)場觀測(cè)和理論分析，研究了陽城煤礦綜放開采時(shí)頂煤壓裂規(guī)律，并對(duì)綜放開采對(duì)陽城煤礦的地質(zhì)條件的開采工藝適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而確定陽城煤礦采區(qū)和工作面布置的方案。通過觀測(cè)支承壓力對(duì)陽城煤礦綜放工作面的動(dòng)態(tài)連續(xù)壓裂過程，并運(yùn)用分形幾何理論進(jìn)行了分析，得出了陽城煤礦綜放開采時(shí)頂煤在支承壓力峰值前后作用下裂隙的演化規(guī)律為：頂煤的裂隙演化一般經(jīng)歷兩次加密、一次擴(kuò)展，是以加密為主的演化規(guī)

2、律。通過觀測(cè)放煤過程中頂煤冒落的塊度及放煤過程中頂煤冒落時(shí)的成拱尺寸，得出陽城煤礦綜放開采時(shí)頂煤塊度的分布特征為冒塊分維平均值是1.2526。研究得出陽城煤礦頂煤放出過程中塊徑從下向上增大時(shí)的拱跨度平均值為1.90m，拱高平均值為2.12m；各塊體混合時(shí)拱跨度平均值為1.65m，拱高平均值為1.73；拱基高度平均為0.65m；架后巖堆的臨界堆積角為45°～50°。根據(jù)以上研究，對(duì)頂煤放出過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，現(xiàn)場通過放煤由原來的從

3、兩端跟機(jī)隔架順序放煤改為有上端往下順序放煤，每次放煤時(shí)間控制在3min。一個(gè)月的觀測(cè)結(jié)果表明，與原來的放煤工藝相比較，工作面煤炭回收率有原來的不到80％提高到了89％，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)頂煤放出過程中的成拱參數(shù)，對(duì)下一個(gè)工作面的煤機(jī)、支架選型進(jìn)行了調(diào)整，煤機(jī)的進(jìn)刀尺寸有0.6m提高到了0.8m。通過對(duì)工作面煤層地質(zhì)條件與綜放開采技術(shù)的關(guān)系分析，并對(duì)工作面煤層地質(zhì)條件評(píng)價(jià)因素結(jié)構(gòu)的指標(biāo)進(jìn)行了量化，綜合應(yīng)用模糊多元分析、綜合評(píng)價(jià)技術(shù)