厚夾矸頂煤放出率計(jì)算方法研究①

郭建彪

(安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 淮北 235000)

0 引 言

煤炭是我國(guó)能源的主要來源,隨著我國(guó)煤炭開采規(guī)模以及機(jī)械化程度的不斷增大,放頂煤的開采由于低耗、高產(chǎn)等特點(diǎn),已成為增加煤炭產(chǎn)量的重要采煤工藝之一[1-3]。目前我國(guó)含薄夾矸和中厚夾矸的頂煤開采工藝技術(shù)已相對(duì)較為成熟,而對(duì)于含厚夾矸頂煤開采,由于夾矸厚度的增加,導(dǎo)致在實(shí)際作業(yè)時(shí)放頂煤的回收率往往和實(shí)際情況有很大差距,以至于實(shí)現(xiàn)煤礦頂煤回采率的提升[4],已成為提高煤炭產(chǎn)量,降低資源浪費(fèi)的重要任務(wù)[5]。王家臣教授[6]根據(jù)金屬礦放礦橢球原理,采用相似模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)等方法,建立了頂煤介質(zhì)流理論。該模型能直觀地反映出在低位放頂煤中的頂煤流動(dòng)和釋放情況,對(duì)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)放頂煤技術(shù)及參數(shù)的選擇具有重要意義。樊中恩等[7]以鋪龍灣煤業(yè)5102工作面為研究對(duì)象,采用理論分析結(jié)合COMSOL數(shù)值模擬方法,對(duì)含厚夾矸煤層開采過程中頂煤變形破壞機(jī)理、開采后煤巖層應(yīng)力、位移變化進(jìn)行研究,得出了頂煤放出規(guī)律,為提高頂煤的回收率提供了科學(xué)依據(jù),除此之外其他多位學(xué)者也對(duì)厚夾矸煤層的特性及開采技術(shù)做出了大量研究。由以往專家研究的成果來看,雖然已有較為成熟的理論分析和相似模擬試驗(yàn)方法,但由于受到開采條件的影響,往往會(huì)出現(xiàn)理論分析結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果有較大出入,而本次相似模擬試驗(yàn)的結(jié)果則與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果高度一致,能夠較為準(zhǔn)確地計(jì)算出頂煤放出率。……