[01091136]急倾斜厚煤层长壁综放开采技术研究

急倾斜煤层介于倾斜与急倾斜两个临界，在这类煤层实施长壁综放开采，存在“支护-围岩”系统的不稳定，特别是大放高形成的大变形，倾斜方向的动荷载，采场设备的下滑倾倒、端头与工作面不连续等多种复杂因素。该项目针对急倾斜厚煤层长壁综放开采技术难题在技术上进行了多项研究：(1)工作面采用倾斜-围弧-水平的工作面布置方式，使难采煤层工作面的下端支护和前、后部 刮板运输机与转载机的搭接配合简单化，为保障“支架-围岩”系统的稳定和实现安全高效综放开采奠定了基础。(2)全面系统地研究了急倾斜厚煤层长壁综放设备及其配套的关键技术，研制成功了新款综放工作面液压支架、端尾支架侧梁装置、端头支架尾梁放顶煤装置、端尾支架锚固装置、准边双链刮板输送机、后部刮板输送机防滑装置，有效地遏制了工作面装备的下滑与倾倒，成功地解决了端头、端尾的放煤和支护等技术难题。(3)应用相似材料模拟实验，数值模拟计算、损伤力学理论和现场观测、系统地研究了急倾斜厚煤层使用走向长壁综放开采顶煤、顶板和矿压显观的规律，确定了“分段间隔(析返式)多轮顺序放煤”的放煤方式，从理论上揭示了急倾斜厚煤层综放工作面圆弧段“提底挑顶”的机理。(4)开发及应用了综合防灭火技术、瓦斯、粉尘综合治理技术，现代化的安全信息综合监测、监控技术、先进的工作面管理模式，有效地保障了工作面的安全和高效生产。该研究成果全面解决了倾角45°左右厚煤层高效开采的难题，为急倾斜厚煤层高效机械化开采开创了一条成功之路。具有自主知识产权，共获得7项国家专利，达到国际领先水平。该项成果在王家山煤矿实现工作面采出率达到82.27%，吨煤成本降低46元。具有显著的经济效益，现已在红会四矿、大水头矿、魏家地矿等推广应用。