煤炭学报

作者：刘长友, 张宁波, 郭凤岐, 安森, 陈宝宝,

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,

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—稳定—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。

来源：2022年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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