【摘 要】
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目前,我国煤与瓦斯共采技术方面已经取得初步雏形,但与之相配套具有针对性、科学性、有效性的共采理论体系仍不够完善,无法进一步提高资源的开发利用,合理科学地开采煤与瓦斯资源。煤炭资源的开采和瓦斯资源的抽采呈现既相互制约又相互促进的复杂关系,研究煤与瓦斯共采优化对煤炭资源的开采与瓦斯资源的抽采具有重要的理论意义与工程应用价值。为了进一步研究煤与瓦斯共采相互作用特征影响机制,确定合理的采掘速度、采掘煤量和
【基金项目】
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国家自然科学基金,基金号:51874166；
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目前,我国煤与瓦斯共采技术方面已经取得初步雏形,但与之相配套具有针对性、科学性、有效性的共采理论体系仍不够完善,无法进一步提高资源的开发利用,合理科学地开采煤与瓦斯资源。煤炭资源的开采和瓦斯资源的抽采呈现既相互制约又相互促进的复杂关系,研究煤与瓦斯共采优化对煤炭资源的开采与瓦斯资源的抽采具有重要的理论意义与工程应用价值。为了进一步研究煤与瓦斯共采相互作用特征影响机制,确定合理的采掘速度、采掘煤量和瓦斯抽排采量,提高实际采掘效率与矿井经济效益,减少矿井灾害,达到煤与瓦斯协调共采收益最大化,以煤与瓦斯共采理论为指导,结合相关煤矿采掘安全规程,建立采掘工作面煤与瓦斯共采优化模型。论文以漳村煤矿西扩区3#煤层为工程背景,通过分析漳村煤矿西扩区2603工作面掘进期间瓦斯涌出和掘进速度的相互作用关系,引入经济效益作为调节杠杆,将总经济收益最大化设定优化目标函数,确定掘进工作面需要的优化参数共5个求解变量,用数学的方式量化二者之间的关系建立10个约束方程;分析回采工作面煤炭开采与瓦斯涌出的相互作用关系,确定回采工作面需要的优化参数共9个求解变量,量化建立19个约束方程。利用编制的掘进与回采工作面煤与瓦斯共采优化求解程序,求解得优化结果。优化了漳村煤矿2603工作面,验证模型的有效性,并对控制参数进行敏感性分析及权重计算。用科学的方法确定了合理的掘进速度和瓦斯抽采量,使回采工作面煤与瓦斯资源协调利用更充分合理,提高了煤炭资源开采率与瓦斯资源抽采率,实现了采掘工作面协调效益最大化,为目前的煤与瓦斯共采理论体系的建立提供了一定理论依据,更好地服务于煤炭开采与瓦斯抽采工作。该论文有图14幅,表22个,参考文献95篇。
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