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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤炭安全高效综采理论、技术与装备的创新和实践

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2017. 1705

作者(Author):

  • 王国法
  • 庞义辉
  • 任怀伟
  • 马英

作者单位:

  • 煤炭科学研究总院开采研究分院 天地科技股份有限公司开采设计事业部

关键词:

  • 特厚煤层
  • 大采高
  • 薄煤层
  • 液压支架
  • 围岩稳定性
  • 智能化开采
  • 摘要
  • 论文图表
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2030年之前我国以煤为主的能源格局难以改变,煤炭资源安全高效开采仍然面临一系列技术挑战。基于不同层位围岩破断的应力路径效应研究成果,研究了液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合作用原理,提出了液压支架适应围岩失稳的“三耦合”动态优化设计方法;针对厚煤层超大采高综采,建立了顶板岩层断裂失稳的“悬臂梁+砌体梁”力学模型,分析了“悬臂梁”破坏失稳的空间条件与力学条件。通过数值模拟方法分析了煤壁破坏的主要影响因素,得出了各影响因素对煤壁破坏的敏感度排序。研发了增容缓冲抗冲击立柱、液压支架群组协同控制系统及“大梯度+小台阶”配套方式,实现了金鸡滩煤矿8.0 m超大采高工作面安全高效开采;针对特厚煤层大采高放顶煤开采,研发了三级强扰动高效放煤机构与尾梁冲击破碎装置;针对薄煤层研发了调高范围为0.5~1.4 m的超大伸缩比液压支架,在黄陵一号煤矿实现了常态化远程监控、工作面无人操作的智能化开采。对未来需要突破的安全高效开采关键技术进行了展望,提出了稳定割煤与连续推进、高可靠性设计、综采设备机器人化及透明开采4个技术方向。

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