加大综采工作面几何参数对大采高支护设备发展的新要求

提高综采工作面单产主要靠加大工作面几何参数和提高配套设备能力及可靠性,而工作面采高加高、长度加长、推进速度加快、巷道断面加大后,特大采高工作面矿压具有鲜明特征,由于单位时间采动影响范围扩展,使大采高工作面上覆岩层呈大体积的运动,导致工作面矿压显现变得十分强烈。为此,特大采高支架设计应从其围岩立体动态、矿压显现强烈出发,对特大采高支架设计支护强度、支架结构高度上限、防片帮机构、支架稳定性、防止煤壁片帮和工作面设备整体稳定性等方面都提出新要求。由于巷道断面加大和工作面采高加高,推进速度加快等使回采巷道超前支承压力范围发生变化,对其超前支护提出新要求,因此研制特大采高工作面超前支护支架迫在眉睫。     

大采高工作面机尾巷道超前支护及上隅角三角区端头支护技术研究与应用

针对长平煤业公司大采高工作面机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护存在的问题,提出了机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护统筹一体化解决方案,结合4306工作面开采条件、巷道断面和综采设备情况,研制了超前支护液压支架和端头液压支架联合支护成套装备,该装备在长平煤业公司4306大采高工作面得到了成功应用,取得了良好的运用效果。     

发展端头支护技术应注意的几个问题

<正> 随着我国综机采煤技术的发展,与采面液压支架效能相比,采面端头支护落后的矛盾越来越突出了。当前它在一些矿区已成为影响综机采煤高产的重要因素之一,因此,研究综机采面端头支护已是迫在眉睫的问题。本文着重从端头支架功能及矿压角度,浅析几个端头支护技术发展中应注意的问题。一、端头支护的现状及存在问题正确的端头支护应能保证安全有效地维护端头围岩,使其工作状态良好。鉴于采面和顺槽支护方式及回采工艺的多样性,故且端头支护方式也是不同的。当前我国端头支护还是比较落后的。巷道端头用单体或液压支架维护;采面机头、机尾设备区用单体特殊超前支架或液压支架及时支护;煤壁前方支承压力影响区用单体点柱或抬棚加强支护;当采用沿空留巷时,煤壁后方支承压力     

复杂地质条件大采高工作面端头和超前支护技术

为了解决东曲矿含泥岩夹矸煤层大采高工作面端头和超前支护区巷道围岩变形量大的问题,探讨了东曲矿28808工作面两端头和超前支护区巷道围岩结构特点、围岩应力环境和围岩变形原因,提出了端头切顶、保证工作面和超前区顶板支护强度,配合破碎区注浆加固的工作面端头和超前区的综合控制技术,并进行了现场工业试验。研究结果表明:工作面端头在叠加应力作用下,围岩整体破碎范围增大,巷帮的破坏失稳是引起巷道围岩变形增大的原因。对两顺槽超前加固并对工作面侧巷帮进行二次加固,配合调整工作面拉架工艺后,两顺槽超前支护区巷道围岩变形量明显减小,保障了工作面安全高效回采。     

端头支架在阳煤二矿的应用

二矿综采工作面端头受采动及超前压力影响,顶板易破碎、下沉。80906工作面通过应用ZFT25000/20/38型端头架,促使端头支护实现机械化,有效提高了进风端头的支护强度,节约了坑木支护成本,减少了过机头使用时间,提高了端头支护的安全程度,为今后二矿综采工作面推广使用和改进端头支架提供了宝贵的理论和实践经验。     

ZTC30000/30/55型巷道超前支护液压支架研制

针对塔山煤矿三盘区8301综采工作面端头及两巷采用的传统超前支护方式存在极大的安全隐患和影响煤矿生产效率等问题,根据该矿生产实际,研制了工作面端头及两巷超前支护液压支架,即ZTC30000/30/55型超前支护液压支架,从而实现了工作面端头及两巷超前支护的机械化。对该型超前支护液压支架的结构特点、主要技术指标以及优缺点进行了详细分析,为实现煤矿综采工作面巷道超前支护机械化提供了新思路。     

工作面运输平巷超前支护技术优化研究

针对工作面运输平巷受上覆岩层自重应力和工作面采动形成的超前支承压力影响条件下的顶板控制问题,以晋能集团四通煤业205工作面运输平巷超前支护为工程背景,采用数值模拟方法分析了单体液压支柱与迈步式液压支架对工作面运输平巷超前支护效果的影响。通过对两种超前支护方式下工作面运输平巷应力分布规律及位移变化规律的分析,得出单体液压支柱支护时巷道围岩最大变形速率是迈步式液压支架支护时的两倍左右,为回采工作面运输平巷推广使用迈步式液压支架进行超前支护提供了可靠依据。     

排式顶梁端头液压支架组在煤矿支护中的应用研究

介绍了采煤工作面端头支护及巷道超前支护所用的支架形式特点,研究了既可以应用在采煤工作面端头支护和端头支架前方巷道超前支护,又可以在有端头支架的综采工作面独立用于巷道超前支护的排式顶梁端头液压支架组.该支护形式具有控制顶板能力强、运输安装方便快捷、支柱的选择范围大、支架宽度和长度灵活改变以及能够实现大行程方案设计等特点.     

综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前支护技术优化

为解决综采工作面运输巷端头及超前支护自移式液压支架破坏沿空留巷顶板锚杆、锚索问题,结合运输巷沿空留巷设计实施方案以及端头、超前液压支架相关技术参数进行论证、计算,从而得出沿空留巷顶板补强预紧力锚索支护强度远大于端头及超前液压支架支护强度,综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前范围内取消液压支架支护是科学合理的。     

迈步式大采高超前液压支架设计与应用

随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强度和支护长度,对支架主要参数及支架结构进行设计,并对进风和回风两巷超前液压支架与采煤设备配套布置进行分析,通过矿压检测验证支架的稳定性。     

综放工作面过上覆集中煤柱应力区支护技术探析

以8102孤岛小煤柱综放工作面为研究背景,针对该工作面受上覆集中煤柱应力影响,巷道变形严重的问题,提出在采煤侧煤帮施工卸压孔、底板开卸载槽、地面水力压裂、巷道顶板补强支护以及单体柱超前支护加固技术和工艺,有效降低强矿压给回采工作面带来的安全风险,实现工作面的安全回采。     

综放回采巷道支护形式选择的距离判别分析方法及应用

选择支护形式是综放回采巷道支护设计的重要内容。根据综放回采巷道的围岩特征, 以围岩强度、煤层强度、巷道埋深、围岩节理裂隙发育程度、采动影响系数、顶煤厚度、护巷煤柱宽度和断面面积作为支护形式选择的指标, 借鉴距离判别分析理论, 建立了综放回采巷道支护形式选择的距离判别分析模型。应用表明: 距离判别分析模型选择能力强, 识别精度高, 是综放回采巷道支护形式选择的一种有效方法。该方法对综放回采巷道围岩道稳定性分类及支护方案选择等具有重要意义。     

综放工作面沿空巷道围岩破断机理及支护技术研究

针对综放工作面沿空巷道超前段变形严重、支护困难的问题，理论分析了综放沿空巷道上覆岩层断裂结构模式，结合段王煤矿090510工作面的地质条件，确定了沿空轨道巷合理的掘巷位置|采用数值模拟对090510轨道巷在采动作用下的塑性区分布以及应力分布情况进行了分析，得到了轨道巷在回采过程中超前段的主要破坏特征，并探讨了巷道围岩变形机理|提出利用补强机理，采用补打锚索结合超前液压支架对超前段加强巷内支护的方案。现场实践表明：超前段围岩变形较小，有利于实现高产高效且保障了工作面安全生产，为综放工作面超前支护技术提供了示范和参考。     

综采工作面上端头支护技术实践

分析了我国目前综采工作面端头支护的现状以及存在的问题,结合赵固一矿11091综采工作面运输巷巷道变形量大、顶板破碎、不平整,且上端头矿压显现明显等现场情况,探索性地使用普通中间架对上端头进行支护。实践结果表明:采用这种支护方式杜绝了破碎顶板掉矸、下沉量大的现象,缩短了采煤机过槽头的影响时间,有效地提高了劳动效率和支护的安全可靠性。     

沿空巷道底鼓破坏与支护技术研究

以3005综采工作面沿空掘巷为工作背景,在分析巷道底鼓破坏特征的基础上分析了巷道围岩强度及应力、护巷煤柱、支护方式对底鼓破坏的影响,给出了优化后的锚杆支护方案及底板处理方案。实践表明,巷道底鼓治理方案合理,巷道底鼓得到了有效改善,可以满足工作面安全生产要求。     

单元式液压支架在综采工作面超前支护中的应用

为解决采煤工作面超前支护反复支撑扰动顶板问题,针对顺和煤矿综采工作面上覆岩层地质特性,提出了“恒阻零扰动”方案,并结合机修厂进行“量尺定做”单元式液压支架。该种架型可有效支撑顶板,避免对巷道顶板反复支撑,减缓巷道围岩的变形,提升了采煤工作面两巷机械化和自动化超前支护水平,取得了巷道支护技术新突破,具有较高的经济效益和社会效益。     

深部综掘巷道机器人化超前支护方案与最佳支护时机研究

综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为 严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。 超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。 基 于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支护方案和支护时机的概念, 阐述了支护机器人的结构与工作原理。 以旗山矿地质条件为例,建立了巷道围岩－超前支架力学 耦合模型,采用数值模拟分析了不同支护时机下巷道围岩变形与支架受力情况。 结果表明:顶板 下沉10~15mm时,巷道围岩承载能力较强,平衡后顶板最大下沉量最小,约29.64mm,超前支 架顶部受力最小,约0.13Mpa,有利于超前支架的设计与巷道安全支护,为最佳支护时机。 总结 了综掘巷道最佳支护时机的确定方法,为利用巷道围岩的自承载能力、减小巷道围岩变形、降低 巷道支护成本、提高巷道支护效率和安全性提供了思路。     

小庄煤矿ZF14000/21/40D型放顶煤液压支架的研制与应用

针对小庄煤矿40214特厚煤层综放工作面具有强烈矿压显现的特点,综合考虑矿井运输系统能力,对该综采工作面液压支架进行了设计研究,提出采用1.5 m中心距、工作阻力达到14 000 k N的液压支架。对支架的理论参数进行了计算,同时对支架的应用情况进行了介绍。     

采动影响下超前巷道围岩应力及变形控制技术研究

为进一步提高回采效率,降低工人成本支出,陈四楼矿21015工作面超前巷道采用主动支护进行围岩变形控制,通过对回采前后超前巷道围岩应力场及位移场进行计算,分析围岩变形破坏规律、不同回采程度下巷道围岩变形情况、不同工作面长度条件下巷道围岩变形规律,探明影响超前巷道围岩变形影响因素。研究表明,回采次数的增加导致超前支承压力由218 MPa增大至406 MPa,工作面前方应力增大区为27~32 m。其中,顶板位移量增大300 mm左右,两帮增大175 mm左右,随着回采推进,端部处巷道顶板位移呈现增大变化,距端部前方10 m处,4次回采顶板位移分别为699、874、869、827 mm,在端部前方15 m左右处,顶板位移基本恢复至未回采阶段,且工作面长度对水平位移影响较大,采用松动圈支护理论对超前巷道进行锚杆（索）参数计算,提出4种支护方案,并运用FLAC3D模拟不同方案下支护效果,最后通过工业性试验检验测得最佳方案有效地控制了围岩变形。