本书系统介绍大同矿区煤层开采的理论和技术,以及能够满足“双系两硬”条件的综合机械化开采、大采高开采、放顶煤开采、极近距煤层开采、特厚煤层综放开采、短壁开采等系列复杂煤层开采技术及成套装备体系.
全书共六章,主要内容为:大同矿区开采概况、大同矿区煤层开采技术体系、大同矿区煤层开采配套装备、大同矿区煤层开采覆岩移动与采场围岩控制理论体系、大同矿区煤层采场围岩控制技术体系、大同矿区煤层开采安全技术措施等.本书反映了大同矿区半个多世纪以来成功的开采经验与相关成果.
样章试读
目录
- 前言
1大同矿区开采概况1
1.1大同矿区煤田开发简史1
1.2大同矿区煤田构造位置13
1.3大同矿区煤田地层系统14
1.4大同矿区煤层条件17
1.4.1侏罗纪煤系煤层特征18
1.4.2石炭二叠纪主要煤层特征21
1.4.3煤质21
1.5水文地质条件23
1.6大同矿区煤田地质动力环境24
1.6.1区域地质构造对含煤盆地的影响24
1.6.2区域新构造运动26
1.6.3大同矿区构造应力场特征29
1.6.4大同地区地震特征分析30
1.6.5口泉断裂力学特征及对双系煤层矿压显现的影响分析33
1.6.6矿区活动构造划分与构造应力场分析39
1.7大同侏罗纪煤层综采技术概况45
1.7.15m大采高综采技术45
1.7.2分层综放开采技术46
1.7.3一次采全高低位放顶煤开采技术46
1.7.4薄煤层综采技术47
1.7.5侏罗纪极近距离煤层群开采技术47
1.7.6“两硬”条件短壁开采技术48
1.8大同石炭纪煤层综采技术概况48
1.9大同矿区采煤方法典型应用及分布49
2大同矿区煤层开采技术体系51
2.1侏罗纪薄煤层开采技术51
2.1.1薄煤层开采现状52
2.1.2大同矿区薄煤层开采特点55
2.1.3滚筒采煤机综采技术56
2.1.4刨煤机综采技术66
2.1.5开采工艺与开采效率78
2.2侏罗纪极近距离煤层群开采技术81
2.2.1煤层群开采理论及技术研究现状81
2.2.2极近距离煤层开采存在的主要问题83
2.2.3侏罗纪下组煤层群赋存条件84
2.2.4近距离下部煤层开采巷道布置87
2.2.5“两硬”近距离煤层群开采定量判据91
2.2.6大同侏罗纪近距离煤层群开采技术93
2.3侏罗纪煤层放顶煤开采技术108
2.3.1放顶煤开采技术的发展与现状109
2.3.2“两硬”条件下放顶煤开采的技术特点117
2.3.3“两硬”条件下放顶煤开采技术117
2.3.4“两硬”条件下放顶煤开采关键技术121
2.3.5顶煤可放性综合评价122
2.3.6放顶煤优化工艺126
2.4侏罗纪煤层大采高开采技术126
2.4.1大采高综采技术发展状况126
2.4.2大同矿区“两硬”条件下大采高开采技术131
2.5侏罗纪煤层短壁开采147
2.5.1短壁开采现状147
2.5.2短壁机械化开采技术及其适用条件149
2.5.3短壁机械化开采在我国煤矿的使用前景150
2.5.4“两硬”条件下短壁开采关键技术151
2.5.5“两硬”条件下短壁开采技术151
2.5.6短壁综采在开采中存在的问题155
2.5.7短壁综采在大同矿区的发展前景155
2.6石炭纪特厚煤层综放开采技术156
2.6.1地质条件157
2.6.2工作面概况与巷道布置161
2.6.3设备配置166
2.6.4开采工艺167
2.6.5运输设备及运输方式168
2.6.6矿压显现规律169
2.6.7顶煤破坏及冒放性研究176
2.6.8顶板管理187
2.6.9综放工作面端头支护188
2.6.10优化巷道布置188
2.7石炭纪煤层变质煤综采技术188
2.7.1工作面概况188
2.7.2采煤方法与工艺189
2.7.3巷道布置190
2.7.4设备配置191
2.7.5变质煤赋存规律191
3大同矿区煤层开采配套装备198
3.1侏罗纪薄煤层采煤机的研制198
3.1.1薄煤层采煤机功率确定199
3.1.2采煤机的研制200
3.2侏罗纪大采高液压支架的研制202
3.2.1ZZ9900/29.5/50型大采高液压支架202
3.2.2ZZ13000/28/60型大采高液压支架206
3.2.3“两硬”大采高电牵引滚筒强力采煤机的研制209
3.3侏罗纪放顶煤工作面设备配套210
3.3.1设备配套的设计原则210
3.3.2技术途径211
3.3.3设备选型211
3.3.4设备运行配套效果213
3.4石炭纪特厚煤层放顶煤工作面装备配套213
3.4.1工作面配套设备214
3.4.2液压支架214
3.4.3电牵引采煤机216
3.4.4工作面后部刮板输送机217
3.4.5应用效果219
3.5“两硬”短壁采煤机与液压支架的研制219
3.5.1开采技术条件219
3.5.2交流电牵引短壁采煤机219
3.5.3工作面设备配套220
3.5.4应用效果220
4大同矿区煤层开采覆岩移动与采场围岩控制理论体系222
4.1采场围岩控制与覆岩运动规律的研究现状222
4.2侏罗纪薄煤层采场围岩控制与覆岩运动规律227
4.2.1坚硬顶板面接触块体结构力学模型227
4.2.2薄煤层工作面矿压显现规律数值模拟研究231
4.2.3薄煤层工作面矿压显现规律的相似材料模拟研究240
4.2.4姜家湾矿8213工作面矿压显现规律的现场实测研究246
4.3侏罗纪近距离煤层群开采覆岩结构与支架设计理论251
4.3.1上覆煤柱稳定性分析252
4.3.2煤柱的弹塑性变形区252
4.3.3煤柱的极限强度252
4.3.4煤柱所能承受的极限荷载Ws254
4.3.5煤柱实际承受的荷载Wp255
4.3.6塑性煤柱临界宽度计算255
4.3.7煤柱下底板岩层应力传递256
4.3.8上部煤层开采覆岩破坏结构260
4.3.9下部煤层开采覆岩移动及支承压力分布规律262
4.3.10下部煤层开采覆岩移动规律理论计算266
4.3.11“两硬”条件极近距离煤层的工作面支架设计的基础理论276
4.3.12工作面顶板控制参数277
4.4侏罗纪综采放顶煤覆岩运动规律279
4.4.1采场结构模型279
4.4.2老顶及覆岩结构组成280
4.4.3覆岩移动规律282
4.4.4采场覆岩运动参数的数学模型285
4.4.5云冈矿12号煤层8818工作面覆岩运动规律286
4.4.6工作面覆岩运动参数实测290
4.4.7支承压力分布规律292
4.4.8顶煤运移规律311
4.5侏罗纪大采高工作面覆岩移动与顶板力学模型319
4.5.1普通采场覆岩运动特点319
4.5.2“两硬”大采高工作面覆岩运动规律321
4.5.3“两硬”大采高工作面致灾机理324
4.5.4“两硬”大采高工作面控制设计模型325
4.5.5工作面矿压的铰接简支板力学模型325
4.6石炭纪变质煤采场覆岩移动与回采巷道矿压控制328
4.6.1围岩控制理论计算328
4.6.2支架选型及主要工作参数330
4.6.3回采巷道矿山压力控制的理论和模型332
4.7特厚煤层放顶煤开采覆岩结构与围岩控制结构模型343
4.7.1工作面支架工作阻力分析343
4.7.2特厚综放开采覆岩移动规律348
4.7.3支架G围岩关系351
5大同矿区煤层采场围岩控制技术体系354
5.1侏罗纪薄煤层坚硬顶板预爆破控制技术354
5.2石炭纪特厚放顶煤邻空巷道预裂切顶卸压技术355
5.2.1预裂切顶的作用355
5.2.2爆破参数确定356
5.3石炭纪煤层坚硬顶板水压致裂控制技术研究358
5.3.1坚硬顶板的水压致裂技术358
5.3.2顶板弱化参数确定359
5.3.3注水工艺362
5.3.4水压致裂实施方案363
5.3.5效果分析366
5.4“两硬”大采高坚硬顶板预裂爆破技术368
5.5“两硬”条件下综放开采顶煤联合弱化技术371
5.5.1煤层注水373
5.5.2煤体松动预爆破374
5.5.3顶板预裂374
6大同矿区煤层开采安全技术措施377
6.1“两硬”薄煤层安全开采技术措施377
6.1.1薄煤层坚硬顶板控制措施377
6.1.2薄煤层工作面安装与切眼回撤技术措施377
6.1.3上覆采空区积水处理的安全技术措施379
6.1.4邻近采空区防自然发火安全技术措施379
6.1.5“两硬”薄煤层开采瓦斯灾害防治技术措施379
6.1.6冲击地压发生机理与防治技术380
6.2“两硬”近距离煤层群开采的自燃机理与防治技术382
6.2.1煤氧化自燃的反应机理研究382
6.2.2提出了以着火活化能作为煤的自燃倾向性分类指标382
6.2.3形成了地下火区综合探测新方法382
6.2.4自然发火的防治技术383
6.3“两硬”大采高安全开采技术措施384
6.3.1两顺槽巷及切巷防顶板安全技术措施384
6.3.2机道顶板防护安全生产技术措施384
6.3.3工作面内特殊地段——机道过渡段的顶板管理385
6.3.4强制放顶安全技术措施385
6.3.5来压期间顶板管理安全技术措施385
6.3.6防治支架倾倒措施386
6.3.7防治煤壁片帮安全技术措施386
6.3.8瓦斯涌出规律及控制387
6.4石炭纪特厚综放安全开采技术措施388
6.4.1老顶管理388
6.4.2瓦斯管理388
6.4.3防灭火管理393
6.4.4煤尘管理394
结语396
参考文献397
京公网安备 11010102004214号