特厚煤层综放开采顶煤遗失机理及放煤步距优化数值模拟研究

作者

李东印王耀闯王伸朱时廷王祖洸
单位

河南理工大学能源科学与工程学院河南理工大学安全科学与工程博士后科研流动站大同煤矿集团有限公司同忻煤矿
摘要

为确定特厚煤层综放开采的合理放煤步距，探究放煤步距对顶煤遗失和回收率的影响机理，以塔山煤矿8222综放工作面为工程背景，采用CDEM颗粒-块体单元耦合数值模拟方法，建立考虑液压支架支撑作用的二维走向开采数值模型，研究特厚煤层综放开采放煤步距对遗煤形态、放煤漏斗、煤岩分界线等的影响，揭示“见矸关门”条件下的顶煤遗失机制，探索顶煤在采空区内随综放工作面循环推进的遗失规律。结果表明：随着综放工作面不断推进，液压支架上方的矸石提前到达放煤口，采空区一侧部分顶煤未能放出而留在采空区内，造成顶煤遗失；放煤步距对煤岩界面形态和煤岩相互侵入有显著影响，进而影响顶煤回收率和混矸率；通过数值分析、顶煤回收率和总回收量指标确定了塔山煤矿8222综放工作面12 m顶煤厚度下最佳放煤步距，为0.8 m。
关键词

综放开采放煤步距特厚煤层颗粒-块体单元耦合方法顶煤回收率
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2018YFC0604502）；中国博士后科学基金资助项目（2020M672227）；河南省自然科学基金资助项目（202300410175）；
引用格式

李东印,王耀闯,王伸,朱时廷,王祖洸.特厚煤层综放开采顶煤遗失机理及放煤步距优化数值模拟研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2023,42(02):1-10.DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2021010045.
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