特厚煤层综放煤-矸-岩放落流动的时序规律及识别方法

• 作者: 刘长友 张宁波 郭凤岐 安森 陈宝宝
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 综放开采 煤矸识别 智能化放顶煤 流动时序规律 特厚煤层
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 采矿理论与工程
• 页码范围: 137-151
• 页数: 15页
• 分类号: TD32
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YG21.1896

摘要

综放工作面放煤工艺中的煤矸智能识别是智能化综放开采的瓶颈,经过十几年的不断探索研究,基于煤层的沉积环境和岩性赋存特征,提出了煤岩层低水平自然γ射线辐射高精度实时探测方法和煤矸自动识别原理,为综放工作面放煤工序的煤矸智能识别控制奠定了基础.根据特厚煤层含多层夹矸的复杂结构特征,以提高煤矸识别的精准性为目的 ,分析了特厚煤层夹矸的赋存特点及自然辐射特性;开展了煤-矸(夹矸)-岩(直接顶岩石)放落流动的时序规律研究,得出顶煤中夹矸的层位、间距、层数等因素会影响放落流动时序,且呈现不同的时序状态,据此进行了放落流动时序分区;相应地不同时序区的混矸率会呈现不同的特征:当夹矸无时序放出时,混矸率在一固定的范围内波动,当煤-夹矸渐次放出时,混矸率呈现上升一稳定一连续台阶式上升的特征,直接顶矸石的混入,使得混矸率呈线性增加;基于煤-矸-岩放落流动的时序特征,得出了不同时序条件下自然射线的辐射变化特征,确定了自然射线辐射强度台阶式变化与夹矸赋存参数的影响关系,区分了放煤流中含有夹矸和直接顶矸石混入的辐射特征,确定了不同煤-矸-岩放落时序区的辐射强度范围,提出了以自然射线辐射强度作为煤-矸-岩自动识别的主要参数和2种不同关窗方式的识别方法;在同煤集团塔山煤矿进行了现场测试,测试结果与研究结果得到了很好的印证,达到了预期效果,为智能放煤的现场应用奠定了基础.