A model for top coal recovery ratio assessment and its application in longwall top coal caving
朱帝杰陈忠辉
ZHU Dijie1,2 ,CHEN Zhonghui3
太原理工大学 矿业工程学院太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室中国矿业大学 (北京) 力学与建筑工程学院
顶煤采出率是厚煤层综放开采最为关注的的核心问题之一,为了明确放煤终止原则,最大 程度地提高顶煤采出率,基于随机介质流理论,首先推导了煤矸分界线和放出体方程,根据放出体 方程分析了顶煤放出体的形态演化特征。 协同考虑煤矸分界线和顶煤放出体的形态演化,建立了 顶煤采出率与含矸率的理论计算模型,并根据此模型探讨了不同顶煤厚度条件下顶煤采出率与含 矸率的相互关系;然后结合塔山煤矿生产实际,利用模型试验设置了两种顶煤厚度,获得了顶煤采 出率与含矸率的试验关系曲线;最后对塔山煤矿 8101、8102 和 8111 三个工作面顶煤采出率与含矸 率进行现场实测,并根据实测数据拟合出顶煤采出率与含矸率的关系曲线;将模型试验和现场实测 所得顶煤采出率与含矸率关系曲线分别与理论研究对比分析,验证了理论分析的可行性。 研究结 果表明:顶煤放出过程中,放出体轴偏角随放出体高度增加逐渐减小,即放出体逐渐向煤壁方向倾 斜,其形状由尾梁切割类圆形逐渐过渡为类椭圆形;针对某一固定采高和放出体高度,顶煤越薄,对 应的放出体轴偏角及放出量越大;顶煤采出率与含矸率呈非线性增大关系,提出了顶煤拐点采出率 与拐点含矸率概念,生产实际中,可将含矸率 9%~16% 作为厚煤层综放开采放煤终止的参考依据。
综放开采随机介质放出体顶煤采出率含矸率
longwall top coal caving mining;stochastic medium;drawing body;top coal recovery ratio;rock-mixed ratio
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会