所属领域:矿山安全技术
成果简介:
1. 成果的基本情况
煤炭为不可再生资源,复采能提高经济效益,有效缓解矿井的采掘接替,尤其对于衰老矿井,能延长其服务年限。复采过程中,煤层已经过预氧化,因而其氧化特性发生改变。局部曾经产生过高温的煤体,可能仍然存在高温区,复采过程中更容易自燃,复燃过程受供风、散热及矿压、开采等条件影响也很大。以白皎煤矿余煤复采工作面为原形,采用相似模拟、理论分析、数值模拟相结合的方法,对岩层结构形式、结构机理和复采对层间岩层的影响作用进行探索性研究,提出采空区顶板管理、支护及加固措施。研究复采工作面二次氧化煤样自燃特性,建立煤自燃早期识别指标判定采空区自燃危险区域,有针对地提出预防技术。
2. 主要技术指标
(1)通过相似物理模拟实验,模拟了余煤复采工作面基本顶从弹性、弹塑性直到破坏失稳的发生发展全过程,掌握了余煤复采工作面垮落步距范围和垮落平均步距。
(2)采用有限差分方法建立了余煤复采工作面三维计算模型,首次对复采工作面矿压显现规律和围岩运移破坏规律进行数值模拟,掌握了矿压显现规律和围岩运移破坏规律。
(3)依据上述模拟实验结果,通过计算确定工作面老顶断裂极限垮距、支护强度、工作面支架型号,并提出工作面超前支护、超前移架、带压擦顶移架等顶板控制技术。
(4)开展了白皎煤矿煤样的基础实验,确定了二次氧化煤样的氧化性高于未氧化原煤样的氧化性,建立了采空区余煤复采煤自燃早期预报气体指标体系。
(5)建立了复采工作面煤层中流场及浓度场的数学模型,得到复采工作面煤层内浓度场及流场分布规律。
(6)提出了复采工作面不同生产条件下的工作面采空区防灭火技术措施。
3. 应用范围
煤炭开采业。
4. 市场需求及经济效益分析
采场顶板控制与工作面防灭火技术,有效控制复采工作面的顶板管理和煤层自燃发火威胁,在白皎煤矿20采区余煤复采工作面安全回采出57.2万吨煤,实现产值20020万元,新增税收2352万元,实现利润2000万元,节约资金535.5万元,经济效益显著;不仅如此,提高了矿井资源回收利用率,为矿井可持续发展起到推动作用,具有广泛的推广应用价值。
5. 合作方式:合作开发
6. 凯发k8下载的联系方式
负责人姓名:金永飞 电 话:13700287277 e-mail:jyf570@sina.com