综放煤矸放落的环境特征及自动识别的影响因素研究

• 作 者: 赵明鑫
• 出 处: 中国矿业大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 综放开采 煤矸放落 环境特征 自动识别 影响因素

智能化开采是煤炭开采发展方向。煤矸自动识别作为现阶段制约综放开采智能化的瓶颈,其研究具有重要意义。本文以李楼煤业厚煤层综放开采工程条件为背景,通过现场调研、理论分析和实验室实验相结合的方法,对综放开采煤矸放落的环境特征及影响煤矸自动识别的因素进行了研究。(1)系统分析了综放工作面煤矸放落的环境特征。根据李楼煤业1303工作面煤层赋存地质条件,分析了直接顶岩性及厚度、底板岩性、放煤空间采空区侧冒矸的堆积形态,温度、湿度和粉尘的特点;分析了放煤过程支架尾梁的动作特征和煤矸流动特征;通过检测的方法确定了工作面煤及顶底板的放射性核素。(2)在分析煤矸自动识别工作原理的基础上,结合综放工作面煤矸放落的环境特征,研究了不同的因素对煤矸自动识别的影响规律;分析了工作面环境本底辐射、温度、湿度对自然射线的辐射和探测器的工作特性的影响规律;分析了放煤过程中自然γ辐射场的特点和探测器空间位置变化对探测效率的影响规律。(3)结合1303工作面条件,通过实验的方法对各因素对煤矸自动识别的影响进行了验证,研究得出了温度和湿度的变化对探测器的工作稳定性的影响规律;煤层底板岩石具有较强的辐射性,但是刮板输送机对射线传播的屏蔽作用削弱了底板的影响;采空区矸石不会对自动识别产生影响;在探测距离小于40cm、探测角度小于60°时,探测器位置变化与辐射计数曲线拟合度高,具有规律性,有利于尾梁摆动过程中煤矸识别。(4)实验得出不同含矸率煤矸在静态和放落条件下,探测器计数达到稳定的最长时间不超过1s,平均值为0.81s,探测器灵敏度满足现场放煤的要求。当含矸率为20%时,每秒中放出矸石质量为16.38kg,此时计数值为154cps,相对本底计数增加14.9%,可明显分辨出煤和矸石,满足放煤工作面有效识别煤矸的要求。(5)根据以上的研究,设计了煤矸自动识别探测器的现场测试方案。该论文有图58幅,表13个,参考文献83篇。