多放煤口综放开采起始放煤顶煤时空场耦合分析

作者：杜龙飞; 解兴智; 赵铁林

来源：煤炭科学技术, 2019, 47(11): 56-62.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2019.11.006

• 放顶煤
• 群组-起始放煤
• 时空场耦合
• 顶煤放出规律

为了改善综放开采顶煤放出效果,提高顶煤放出率、降低含矸率,改进群组架间配合方式、优化放煤工艺参数,采用理论分析和GDEM离散元数值模拟分析相结合的方法,研究破碎散体顶煤放出体的发育形态及群组—起始放煤放出体的发育过程、顶煤运移轨迹、煤矸分界面下沉动态特征、顶煤放出影响范围和顶煤放出时空场的耦合关系。研究结果表明:顶煤放出体发育是由放煤口向煤矸分界面呈近似环状的过程,顶煤也呈近似环状松动放出;顶煤放出体发育体积随放煤口尺寸增大而增大,且经历"竖向椭圆形-类圆形-横向椭圆形"3个阶段,其中放出体发育宽度与同时放煤支架数满足三次函数关系。顶煤是沿着最小阻力路径以近似直线向放煤口移动放出的,且放煤口中心垂线附近顶煤模型颗粒优先到达放煤口,运移轨迹整体关于放煤口中心垂线对称;顶煤放出影响范围及位移随放煤口尺寸的增大而增大。煤矸分界面下沉动态曲线最低点位移和速度与放煤时间呈正相关;下沉动态曲线达到稳定所需时间与同时放煤架数呈负相关;煤矸分界面曲线整体近似为水平翻转的正态分布曲线,并关于放煤口中心垂线对称。研究对放顶煤开采有一定借鉴意义。

• 单位
  天地科技股份有限公司; 煤炭科学技术研究院有限公司