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)場觀測和理論分析，研究了陽城煤礦綜放開采時頂煤壓裂規(guī)律，并對綜放開采對陽城煤礦的地質(zhì)條件的開采工藝適應(yīng)性進行評價，從而確定陽城煤礦采區(qū)和工作面布置的方案。通過觀測支承壓力對陽城煤礦綜放工作面的動態(tài)連續(xù)壓裂過程，并運用分形幾何理論進行了分析，得出了陽城煤礦綜放開采時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、一次擴展，是以加密為主的演化規(guī)

2、律。通過觀測放煤過程中頂煤冒落的塊度及放煤過程中頂煤冒落時的成拱尺寸，得出陽城煤礦綜放開采時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的拱跨度平均值為1.90m，拱高平均值為2.12m；各塊體混合時拱跨度平均值為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，對頂煤放出過程中的工藝參數(shù)進行了調(diào)整，現(xiàn)場通過放煤由原來的從

3、兩端跟機隔架順序放煤改為有上端往下順序放煤，每次放煤時間控制在3min。一個月的觀測結(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)濟效益。根據(jù)頂煤放出過程中的成拱參數(shù)，對下一個工作面的煤機、支架選型進行了調(diào)整，煤機的進刀尺寸有0.6m提高到了0.8m。通過對工作面煤層地質(zhì)條件與綜放開采技術(shù)的關(guān)系分析，并對工作面煤層地質(zhì)條件評價因素結(jié)構(gòu)的指標進行了量化，綜合應(yīng)用模糊多元分析、綜合評價技術(shù)