靖远煤业集团在急倾斜特厚煤层开采方面取得突破性进展

29.12.2014  21:28

长期以来,急倾斜特厚复杂难采煤层安全高效开采是一个世界性难题,在急倾斜特厚煤层赋存条件下,存在顶煤可放性差、煤岩动力失稳、开采工艺与装备可靠性、水患和火灾防治等系列难题,开采难度极大。针对这一系列难题,甘肃靖远煤电股份有限公司和北京科技大学合作,长期联合攻关,近期“王家山煤矿急倾斜特厚煤层开采覆岩破断机理及动力灾害防控技术研究”取得突破性进展。

该项目针对王家山煤矿急倾斜特厚煤层综合机械化开采的工程实践,综合采用岩石力学试验、相似材料模拟、理论计算、数值模拟和现场监测等手段,提出了急倾斜煤层覆岩断裂模式、破断和应力分布演化规律。建立了王家山矿强矿压综合监测预警体系,提出了急倾斜特厚煤层开采强矿压定向弹性能释放防冲方法,确定了合理开采布署和技术参数。

该项目一是提出了急倾斜特厚煤层顶板初次断裂模式及应力场分布规律。研究发现急倾斜煤层顶板特殊的 “V—Y”型初次断裂及“斜四边形”型周期断裂模式,明确了顶板来压非对称及断裂时序性的力学特征。二是研究了急倾斜煤层开采工作面强矿压显现的性质和特征,即上部基本顶断裂易发生诱发型强矿压,下部基本顶较稳定易发生能量聚集型的强矿压。三是针对矿井开采引起的强矿压,根据顶板卸压后“”字型能量分叉形态,提出了以“悬顶能量释放与次生能量消耗”为主要阶段的急倾斜特厚煤层弹性能定向释放防冲方法,丰富和完善了急倾斜特厚煤层综放开采理论与强矿压控制技术,在王家山煤矿得到成功应用,技术经济效果良好。