[00997943]中厚煤层旋转和延长采面综采关键技术研究

《中厚煤层旋转和延长采面综采关键技术研究》项目为2009年度淮北矿业(集团)有限责任公司科技攻关项目。该项目为企业自选项目，由淮北矿业(集团)有限责任公司和河南理工大学合作完成。项目属于矿山工程领域技术开发类项目，技术原理为基础应用性研究。研究成果主要应用于煤炭行业。项目针对淮北孙疃井田内斜交断层发育的地质条件，采用现场观测、实验室试验、理论分析和数值计算相结合方法，进行综采面旋转和延长关键技术研究。项目取得了如下研究成果：(1)在煤岩物理力学性质测定的基础上，对孙疃煤矿72煤层围岩稳定性和可控程度进行了分类，说明围岩属于易控围岩。提出了该煤层开采采场支架合理型式和支架主要参数。(2)研究了等长综采面正常开采期间采场矿压显现规律和来压参数。研究了综采面旋转和延面期间采场矿压显现规律和来压参数。正常开采期间综采面周期来压现象明显，但整个采面顶板来压具有明显的不一致性。采面旋转和延面期间，综采面周期来压现象较明显，但整个采面顶板来压具有明显的不一致性。与等长综采面正常开采相比，旋转和延面期间采场周期来压步距相近，但顶板来压动载系数减小，顶板来压强度降低。(3)根据综采面刮板输送机的可弯曲性、支架和刮板输送机的可拆卸和安装性能，研究了综采面旋转开采技术和对接技术，为采面改变推进方向和不等长采面实行连续生产奠定基础。总结出旋转开采技术措施，推出了旋转参数计算公式包括切割方式、切割循环内采面旋转角和切割循环总数，以及旋转期间机尾(头)下滑量等。依据对接前后两个采面的形状，将采面对接分为矩形对接和梯形对接两种型式。研究了采面对接时新切眼的布置、采面设备的拆除或安装技术，以及对接期间的关键技术。(4)数值计算研究了孙疃煤矿72煤层开采上覆岩层移动规律，包括采场围岩应力场、位移场和矿压显现有关参数。再现了采场矿山压力显现特征和岩层移动基本规律，特别是顶板初次来压和周期来压的全过程，得到了采面前方支承压力影响区范围和最大应力集中系数的有关数值。(5)在孙疃煤矿7219综采面进行了旋转和延面开采工业性试验，取得了明显的技术和经济效益。试验综采面划分为不等长的两区段即内段和外段，采面需要旋转和延面开采，综采面旋转角度为26。旋转和延面开采期间采面产量为4.1-4.9万t/月。正常开采期间采面产量为7.1-7.7万t/月。试验采面取消了设备搬家和安装，增加2个月的连续生产产量，经济效益和社会效益十分显著。