大同矿区煤层开采

前言

1 大同矿区开采概况

1.1 大同矿区煤田开发简史

1.2 大同矿区煤田构造位置

1.3 大同矿区煤田地层系统

1.4 大同矿区煤层条件

1.4.1 侏罗纪煤系煤层特征

1.4.2 石炭二叠纪主要煤层特征

1.4.3 煤质

1.5 水文地质条件

1.6 大同矿区煤田地质动力环境

1.6.1 区域地质构造对含煤盆地的影响

1.6.2 区域新构造运动

1.6.3 大同矿区构造应力场特征

1.6.4 大同地区地震特征分析

1.6.5 口泉断裂力学特征及对双系煤层矿压显现的影响分析

1.6.6 矿区活动构造划分与构造应力场分析

1.7 大同侏罗纪煤层综采技术概况

1.7.1 5m大采高综采技术

1.7.2 分层综放开采技术

1.7.3 一次采全高低位放顶煤开采技术

1.7.4 薄煤层综采技术

1.7.5 侏罗纪极近距离煤层群开采技术

1.7.6 “两硬”条件短壁开采技术

1.8 大同石炭纪煤层综采技术概况

1.9 大同矿区采煤方法典型应用及分布

2 大同矿区煤层开采技术体系

2.1 侏罗纪薄煤层开采技术

2.1.1 薄煤层开采现状

2.1.2 大同矿区薄煤层开采特点

2.1.3 滚筒采煤机综采技术

2.1.4 刨煤机综采技术

2.1.5 开采工艺与开采效率

2.2 侏罗纪极近距离煤层群开采技术

2.2.1 煤层群开采理论及技术研究现状

2.2.2 极近距离煤层开采存在的主要问题

2.2.3 侏罗纪下组煤层群赋存条件

2.2.4 近距离下部煤层开采巷道布置

2.2.5 “两硬”近距离煤层群开采定量判据

2.2.6 大同侏罗纪近距离煤层群开采技术

2.3 侏罗纪煤层放顶煤开采技术

2.3.1 放顶煤开采技术的发展与现状

2.3.2 “两硬”条件下放顶煤开采的技术特点

2.3.3 “两硬”条件下放顶煤开采技术

2.3.4 “两硬”条件下放顶煤开采关键技术

2.3.5 顶煤可放性综合评价

2.3.6 放顶煤优化工艺

2.4 侏罗纪煤层大采高开采技术

2.4.1 大采高综采技术发展状况

2.4.2 大同矿区“两硬”条件下大采高开采技术

2.5 侏罗纪煤层短壁开采

2.5.1 短壁开采现状

2.5.2 短壁机械化开采技术及其适用条件

2.5.3 短壁机械化开采在我国煤矿的使用前景

2.5.4 “两硬”条件下短壁开采关键技术

2.5.5 “两硬”条件下短壁开采技术

2.5.6 短壁综采在开采中存在的问题

2.5.7 短壁综采在大同矿区的发展前景

2.6 石炭纪特厚煤层综放开采技术

2.6.1 地质条件

2.6.2 工作面概况与巷道布置

2.6.3 设备配置

2.6.4 开采工艺

2.6.5 运输设备及运输方式

2.6.6 矿压显现规律

2.6.7 顶煤破坏及冒放性研究

2.6.8 顶板管理

2.6.9 综放工作面端头支护

2.6.1 0优化巷道布置

2.7 石炭纪煤层变质煤综采技术

2.7.1 工作面概况

2.7.2 采煤方法与工艺

2.7.3 巷道布置

2.7.4 设备配置

2.7.5 变质煤赋存规律

3 大同矿区煤层开采配套装备

3.1 侏罗纪薄煤层采煤机的研制

3.1.1 薄煤层采煤机功率确定

3.1.2 采煤机的研制

3.2 侏罗纪大采高液压支架的研制

3.2.1 ZZ9900/29.5 /50型大采高液压支架

3.2.2 ZZ13000/28/60型大采高液压支架

3.2.3 “两硬”大采高电牵引滚筒强力采煤机的研制

3.3 侏罗纪放顶煤工作面设备配套

3.3.1 设备配套的设计原则

3.3.2 技术途径

3.3.3 设备选型

3.3.4 设备运行配套效果

3.4 石炭纪特厚煤层放顶煤工作面装备配套

3.4.1 工作面配套设备

3.4.2 液压支架

3.4.3 电牵引采煤机

3.4.4 工作面后部刮板输送机

3.4.5 应用效果

3.5 “两硬”短壁采煤机与液压支架的研制

3.5.1 开采技术条件

3.5.2 交流电牵引短壁采煤机

3.5.3 工作面设备配套

3.5.4 应用效果

4 大同矿区煤层开采覆岩移动与采场围岩控制理论体系

4.1 采场围岩控制与覆岩运动规律的研究现状

4.2 侏罗纪薄煤层采场围岩控制与覆岩运动规律

4.2.1 坚硬顶板面接触块体结构力学模型

4.2.2 薄煤层工作面矿压显现规律数值模拟研究

4.2.3 薄煤层工作面矿压显现规律的相似材料模拟研究

4.2.4 姜家湾矿8213工作面矿压显现规律的现场实测研究

4.3 侏罗纪近距离煤层群开采覆岩结构与支架设计理论

4.3.1 上覆煤柱稳定性分析

4.3.2 煤柱的弹塑性变形区

4.3.3 煤柱的极限强度

4.3.4 煤柱所能承受的极限荷载Ws

4.3.5 煤柱实际承受的荷载Wp

4.3.6 塑性煤柱临界宽度计算

4.3.7 煤柱下底板岩层应力传递

4.3.8 上部煤层开采覆岩破坏结构

4.3.9 下部煤层开采覆岩移动及支承压力分布规律

4.3.10 下部煤层开采覆岩移动规律理论计算

4.3.11 “两硬”条件极近距离煤层的工作面支架设计的基础理论

4.3.12 工作面顶板控制参数

4.4 侏罗纪综采放顶煤覆岩运动规律

4.4.1 采场结构模型

4.4.2 老顶及覆岩结构组成

4.4.3 覆岩移动规律

4.4.4 采场覆岩运动参数的数学模型

4.4.5 云冈矿12号煤层8818工作面覆岩运动规律

4.4.6 工作面覆岩运动参数实测

4.4.7 支承压力分布规律

4.4.8 顶煤运移规律

4.5 侏罗纪大采高工作面覆岩移动与顶板力学模型

4.5.1 普通采场覆岩运动特点

4.5.2 “两硬”大采高工作面覆岩运动规律

4.5.3 “两硬”大采高工作面致灾机理

4.5.4 “两硬”大采高工作面控制设计模型

4.5.5 工作面矿压的铰接简支板力学模型

4.6 石炭纪变质煤采场覆岩移动与回采巷道矿压控制

4.6.1 围岩控制理论计算

4.6.2 支架选型及主要工作参数

4.6.3 回采巷道矿山压力控制的理论和模型

4.7 特厚煤层放顶煤开采覆岩结构与围岩控制结构模型

4.7.1 工作面支架工作阻力分析

4.7.2 特厚综放开采覆岩移动规律

4.7.3 支架G围岩关系

5 大同矿区煤层采场围岩控制技术体系

5.1 侏罗纪薄煤层坚硬顶板预爆破控制技术

5.2 石炭纪特厚放顶煤邻空巷道预裂切顶卸压技术

5.2.1 预裂切顶的作用

5.2.2 爆破参数确定

5.3 石炭纪煤层坚硬顶板水压致裂控制技术研究

5.3.1 坚硬顶板的水压致裂技术

5.3.2 顶板弱化参数确定

5.3.3 注水工艺

5.3.4 水压致裂实施方案

5.3.5 效果分析

5.4 “两硬”大采高坚硬顶板预裂爆破技术

5.5 “两硬”条件下综放开采顶煤联合弱化技术

5.5.1 煤层注水

5.5.2 煤体松动预爆破

5.5.3 顶板预裂

6 大同矿区煤层开采安全技术措施

6.1 “两硬”薄煤层安全开采技术措施

6.1.1 薄煤层坚硬顶板控制措施

6.1.2 薄煤层工作面安装与切眼回撤技术措施

6.1.3 上覆采空区积水处理的安全技术措施

6.1.4 邻近采空区防自然发火安全技术措施

6.1.5 “两硬”薄煤层开采瓦斯灾害防治技术措施

6.1.6 冲击地压发生机理与防治技术

6.2 “两硬”近距离煤层群开采的自燃机理与防治技术

6.2.1 煤氧化自燃的反应机理研究

6.2.2 提出了以着火活化能作为煤的自燃倾向性分类指标

6.2.3 形成了地下火区综合探测新方法

6.2.4 自然发火的防治技术

6.3 “两硬”大采高安全开采技术措施

6.3.1 两顺槽巷及切巷防顶板安全技术措施

6.3.2 机道顶板防护安全生产技术措施

6.3.3 工作面内特殊地段——机道过渡段的顶板管理

6.3.4 强制放顶安全技术措施

6.3.5 来压期间顶板管理安全技术措施

6.3.6 防治支架倾倒措施

6.3.7 防治煤壁片帮安全技术措施

6.3.8 瓦斯涌出规律及控制

6.4 石炭纪特厚综放安全开采技术措施

6.4.1 老顶管理

6.4.2 瓦斯管理

6.4.3 防灭火管理

6.4.4 煤尘管理

结语

参考文献

《大同矿区煤层开采》系统介绍大同矿区煤层开采的理论和技术，以及能够满足“双系两硬”条件的综合机械化开采、大采高开采、放顶煤开采、极近距煤层开采、特厚煤层综放开采、短壁开采等系列复杂煤层开采技术及成套装备体系。
　　《大同矿区煤层开采》共六章，主要内容为：大同矿区开采概况、大同矿区煤层开采技术体系、大同矿区煤层开采配套装备、大同矿区煤层开采覆岩移动与采场围岩控制理论体系、大同矿区煤层采场围岩控制技术体系、大同矿区煤层开采安全技术措施等.《大同矿区煤层开采》反映了大同矿区半个多世纪以来成功的开采经验与相关成果。