[01529090]大倾角轻型支架综采放顶煤技术研究

所属科学技术领域:煤矿开采技术。主要内容：该项目创造性地开发了大倾角（31°）倾斜厚煤层轻型支架高效综采放顶煤技术，提出了在该类厚煤层中采用轻型支架综放开采的理论基础、设备选型与配套和工艺技术，成功地解决了该类厚煤层高效开采的国际性技术难题。（1）针对大倾角厚煤层开采的条件和特点，系统地进行了工作面支架选型、设备配套研究与设备防倒防滑构件的研制； （2）进行了放煤理论的创新性研究，首次提出了低位放顶煤开采顶煤运移与放出的散体介质流理论，用于确定放煤工艺与参数，有效地提高了顶煤回收率；（3）系统地研究了大倾角厚煤层轻型支架综放开采的矿山压力显现特点、支架-围岩关系，提出了顶板垮落结构模型与有效的顶煤顶板控制技术，从理论上提出了顶煤中的水平应力是端面易于冒漏的主要原因；（4）提出并实施了加强顶煤控制、保持支架接顶有力、合理使用侧护板并安装液压锁、自下而上分段移架、段内自上而下顺序移架等防止支架倾倒与设备下滑的重要技术措施。项目特点：(1)紧密围绕企业技术难题，针对大倾角（31°）厚煤层轻放开采的关键技术问题，以工作面支架与设备的防倒防滑技术为核心，研究探索了大倾角厚煤层轻放开采的顶煤顶板活动规律、松散顶煤运移与放出规律，研制开发了大倾角厚煤层轻放开采的成套技术，在国内外首次成功地攻克了大倾角（31°）厚煤层条件下轻型支架综采放顶煤开采的世界性技术难题，大幅度提高了开采效益。(2)运用现代理论及计算机模拟等最新理论与技术成果，进行理论创新，首次提出了低位放煤的散体介质流理论，用于科学地指导工程实施，显著地提高了顶煤回收率。(3) 将理论分析、现场实测、数值模拟等与工程实践有机结合，以改革大轻角厚煤层条件采煤方法为根本目的，取得了成套技术成果和丰富的理论成果，在河南省及全国具有广阔应用前景。应用范围与推广情况：该研究项目成果可在倾角≤31°的厚煤层（厚度≥3.5m）中推广应用。截止到2002年10月31日，已经在三个矿 7个面进行推广应用，共生产煤炭326.18万吨，工作面回收率平均达到81.6％以上，综合吨煤开采成本下降12.66元，创产值46115.24万元，创利润10137.66万元，创税收7423.84万元，节支4129.43万元。从根本上改革了大倾角厚煤层的开采技术，生产条件和劳动强度大为改善，为实现大倾角厚煤层矿井的采煤方法改革、产业结构优化升级等奠定了重要的技术基础。