急倾斜煤层群煤岩放出流动规律及控制
伍永平1,2,3王乐辰1王红伟1,2,3王立伟4,5解盘石1,2,3田程阳1焦建强1闫壮壮1白金源1茹笑辉1王正富1
1.西安科技大学能源与矿业工程学院2.西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室3.西安科技大学陕西省岩层控制重点实验室4.新疆天顺矿业有限公司5.新疆大学地质与矿业工程学院
摘要：急倾斜近距离煤层群水平分段开采，受倾角与边壁效应影响，煤岩流动规律复杂、放出率低，严重制约该类煤层的安全高效开采。以新疆天顺煤矿水平分段大采高综放联合开采工作面为工程背景，采用数值计算方法，系统研究了不同放煤工艺对煤岩流动规律、放出体形态、放出率的影响机制，提出了以控制散体间隔岩层优先放出为核心的高效放煤控制技术，优化了联合综放工作面放煤工艺，并结合相似模拟与工业性试验验证了放煤工艺的科学性。结果表明：在急倾斜联合工作面开采过程中，煤岩放出体流动规律与放出率受顶、底板倾斜边壁与间隔岩层破碎矸石影响，下层散体顶煤在间隔岩层破碎矸石与底板的夹持作用下，导致联合开采工作面底板侧三角煤量远大于顶板侧，上层散体顶煤受间隔岩层影响较小；根据不同放煤工艺下煤岩放出情况，提出优先保证散体间隔岩层放出，减少其对下煤层散体顶煤约束效应的控制技术，进而提高急倾斜联合开采工作面煤岩放出率；最后结合天顺矿井中组煤地质条件，提出采用顶板向底板多轮间隔放煤工艺，可有效削减间隔岩层破碎矸石对煤层的约束效应。根据现场工业性试验验证，采用该放煤工艺可使工作面日产量相较于其他放煤工艺提升最高达24.5%，大幅减少顶、底板侧... 更多
关键词： 急倾斜近距离煤层群;水平分段;煤岩同放;放煤工艺;放煤规律;