一种综放工作面多放煤口的起始放煤方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109404028A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811197364.8(22)申请日2018.10.15(71)申请人河南工程学院地址450000河南省郑州市新郑龙湖祥和路1号(72)发明人刘闯李化敏李东印周英王文张旭和(74)专利代理机构郑州立格知识产权代理有限公司41126代理人李红卫(51)Int.Cl.E21D23/12(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图2页(54)发明名称一种综放工作面多放煤口的起始放煤方法(57)摘要本发明公开了一种综放工作面多放煤口的起始放煤方法，所述起始放煤为第1个n个放煤口的放煤过程；第1个n个放煤口以近似倾斜直线的煤岩分界面进行放煤；在起始放煤开始时，同时打开第1个n个放煤口同时放煤，然后以时间间隔逆次关闭第n个放煤口至第2个放煤口，当第一个放煤口达到预定的时间间隔后，再同时打开第2至第n放煤口，使第1个n个放煤口同时放煤，根据见矸放煤的原则，依顺次关闭n个放煤口，此时，起始放煤结束。本发明能够提高综放工作面的放煤效率和顶煤回收率。CN109404028ACN109404028A权利要求书1/4页1.一种综放工作面多放煤口的起始放煤方法，其特征在于：所述起始放煤为第1个n个放煤口的放煤过程；第1个n个放煤口以近似倾斜直线的煤岩分界面进行放煤；在起始放煤开始时，同时打开第1个n个放煤口同时放煤，然后以时间间隔逆次关闭第n个放煤口至第2个放煤口，当第一个放煤口达到预定的时间间隔后，再同时打开第2至第n放煤口，使第1个n个放煤口同时放煤，根据见矸放煤的原则，依顺次关闭n个放煤口，此时，起始放煤结束。2.如权利要求1所述的综放工作面多放煤口的起始放煤方法，其特征在于：所述的时间间隔的计算方法是根据放矿理论中的颗粒移动方程，估算各个放煤口开启的时间间隔，具体如下所述：21)由类椭球体放矿理论知：式中：Q：放出散体Qf时，颗粒A移动到达的位置相应的移动体体积，单位为m3；Qf：放出时间t秒末放出的放出体体积，单位为m3；K，n1，m—实验常数，与放出条件和物料性质有关，K称为移动边界系数，n1称为移动迹线系数，m为速度分布指数；q—单位时间的放出体体积，单位为m3；R、R0、X0—颗粒A移动前的坐标为(X0，Y0，Z0),径向坐标值为R0；颗粒A移动后的坐标为(X，Y，Z)，径向坐标值为R；ρa为静止密度，ρ0为放出密度；散体放出前，散体场中的密度各处都相同，也不随时间而变化，即密度场是均匀场、定常场，设此时密度为ρa，ρa称为初始密度，ρ0称放出的散体密度；22)类椭球体放矿理论实际散体的移动过渡方程为：式中：α是密度变化常数，其值是与静止密度ρa和放出密度ρ0有关的常数，由试验得出；松动范围系数C是一个与放出条件和散体性质相关的实验常数，近似取15；式中：Q0—移动前坐标X0、R0的颗粒A相应的移动体体积，单位为m3；将Q、Qf、Q0值代入式2-48得：2CN109404028A权利要求书2/4页化简后得：则式2-52是根据实际散体的移动方程，推导出来的移动散体在由点(X0、R0)移动到点(X、R)所需要时间t的求解公式，将已知的K、m、n1、α、q0、X0、R0、X、R直接代入式2-52中，即可求解t值，式中的X0、R0、X、R可根据放煤口中线与煤岩分界面交点处的坐标确定；但是由于式2-52中X0、R0、X、R值大小都与开启的放煤口数量和位置有关，而放煤口数量和位置是一直变化的，因此要想用此方法进行求解时间t，必须对计算参数进行简化处理，即将每个放煤口中线上方颗粒整个移动过程中的放煤口数量，近似为一个平均的放煤口数量Nn进行计算，计算公式如下：…3CN109404028A权利要求书3/4页Nn1，Nn2，Nn3…Nnn分别是第1、2、3、…n个放煤口中线上方颗粒整个移动过程中的放煤口数量；23)、求解x同时放煤的放煤口数量为x时，对第n个放煤口中线上的煤岩分界面有影响，则此时第n个放煤口的中线距离x/2放煤口处的水平距离为(nl-0.51-0.5xl)，满足下式2-22：nl-0.5l-0.5xl＜0.5xl+(0.30～0.36)h(2-22)当同时放煤的放煤口数量为(x-1)时，此时放煤，对第n个放煤口中线上的煤岩分界面没有影响，则此时第n个放煤口的中线距离(x-1)/2放煤口处的水平距离为[nl-0.51-0.5(x-1)1]，满足下式2-23：nl-0.5l-0.5(x-1)l＞0.5(x-1)l+(0.30～0.36)h(2-23)联立式2-22，2-23得：0.5xl-l+(0.30～0.36)h＜nl-0.5l-0.5xl＜0.5xl+(0.30～0.36)h(2