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。     

综采面自移单元式巷道液压支架超前支护的研究与应用

针对综采工作面传统的超前支架迈步前移时对顶板的反复支撑破坏问题，采用自移单元式巷道超前支护液压支架提前进行支护，主要对超前支架支护形式、支架承载原理及工序衔接关系进行技术研究，通过支架的操作台控制超前支架升降，实现了超前支架对顶板的有效支撑，同时支架前移利用单轨吊起吊进行前移，具有移动快速、安全稳定特点，突破了综采工作面快速推进的瓶颈，助推了矿井安全高效生产。     

单元自移式超前支架的优化设计

单元自移式超前支架是应用于煤矿综采工作面超前区域的一种支护设备,移架效率高,支护效果好,并且不存在反复支撑巷道顶板、破坏顶板的现象。针对单元自移式超前支架在井下的应用情况及暴露出来的一些问题,提出一种优化设计方案,对超前支架产生问题的原因、改进措施等方面进行详细阐述。通过改进提高超前支架的安全性能及支护性能,满足矿井的使用需求。     

巷道长距离交替循环临时支护成套装备关键技术研究

针对沿空切顶成巷无煤柱开采临时支护存在支护工序复杂,对巷道顶板反复支撑破坏,移动操作繁琐,劳动强度高,安全系数低等问题,研制了新型巷道长距离交替循环支护成套装备。分析了辅助运输巷道临时支护范围,确定了超前与架后成巷区域临时支护强度。采用数值模拟分析了临时支护支架使用效果,并通过实地监测,分析了超前压力的显现规律,结果表明,临时支护支架充分发挥了承载作用,实现了沿空切顶成巷巷道无反复支撑,有效保护了顶板的完整性。     

工作面巷道无反复支撑超前支护研究现状及发展

目前常用的工作面超前支架组反复接顶支撑会对巷道顶板已有支护体系造成破坏。总结了无反复支撑技术研究现状,简述了工作面巷道超前应力分布规律及超前支架与围岩的耦合支护原则,阐述了无反复支护单元的结构型式及其在巷道中的移动方式,并分析了不同类型支护结构及移动方式的使用条件和优缺点,在此基础上,指出提高支护单元的支护强度及移动效率是无反复支撑超前支护的发展趋势。     

超前支护液压支架非等强支护技术及自动控制装置研究

煤矿运顺和回顺巷道采用锚杆锚索或金属棚支护,超前支护液压支架在推进过程中对顶板反复支撑作用,使巷道顶板结构受到破坏,引起顶板破碎,不利于巷道顶板管理和煤矿安全生产。根据巷道顶板条件和压力分布情况控制超前支护液压支架的初撑力,在巷道不同的相对位置实现非等强支护,而支架的工作阻力和其他功能不受影响,最大限度保证巷道顶板完整,实现对巷道顶板的安全科学管理。     

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。     

复合顶板薄及中厚煤层智能超前支护系统研制及应用

针对龙滩煤矿复合顶板薄及中厚煤层传统超前支架存在顶板破碎严重、空间位置受限、推移困难、劳动强度大的问题,从巷道围岩控制和超前支架快速推进角度出发提出设计原则,运用理论计算和结构设计方法,研发了一种由8架超前支架和2架端头支架组成的轻型横向自移式超前液压支护系统.龙滩煤矿3124S工作面现场应用效果表明:超前支架组架间留空按800 mm布置,推移1个超前支架,顶板所受支撑破坏减少2次,保证了顶板的稳定性;结构紧凑的超前支护系统有效解决了薄-中厚煤层设备配套空间布置不合理的问题;整体式底座配合双推移千斤顶在双抵帮装置协助下确保超前支架顺利协调前移,大幅减少了停机时间,工作面推进速度提升15％～20％;配套视频监控系统、控制系统、传感系统,实现集控中心对超前支架系统的远程控制和人工干预,大幅降低了工人劳动强度,每班超前维护人员减少67％.新型超前支护系统的应用为智能化综采工作面安全高效生产提供了保障.     

循环前移式单元超前支护液压支架的研究与设计

随着对井下工作面顺槽安全问题的日趋关注及顺槽顶底板保护在煤矿开采中发挥的作用越来越大,超前支护问题也越来越凸显。在回采过程中,顺槽主要承受了工作面顶板超前压力,尤其在沿底掘进的大采高工作面中更为严重,因此超前支架应运而生。在顶板较为破碎、变形较严重的工况下,常见的迈步式超前支架反复支撑会破坏顶板围岩耦合,不利于超前支护,而循环前移式单元超前支架则更适合于这种特殊工况。     

循环移架式窄连杆轻型超前支护液压支架研究

<正>在综采综放工作面超前支护和循环移架式超前支护液压支架研究现状分析的基础上,对循环移架式窄连杆轻型超前支护液压支架进行了设计研究,应用效果表明该液压支架稳定性高、抵抗水平力能力强,有效解决了超前支护液压支架对巷道顶板的反复支撑破坏的问题,具有广阔的推广应用前景。     

工作面超前支护区注浆施工技术研究

为解决采煤工作面超前支护工序繁琐、劳动强度大、工作面推进慢、巷道变形严重等问题,以工作面运输巷为工程背景,现场调研对巷道围岩支护进行分析,采用工程类比法分析提出超前支护区注浆施工技术,通过数值模拟对巷道支护进行重新设计。试验结果表明,实施注浆后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广,巷道变形控制效果较好。     

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.     

极近距离煤层过穿层空巷关键技术研究及应用

针对极近煤层综采工作面过穿层空巷时易发生冒顶及支架被压垮等问题,结合石圪台煤矿22306工作面过穿层空巷工程实践,运用现场观测和理论分析的方法,对穿层空巷顶板失稳机理及危险性进行了分析,采用穿层空巷提前启封分段补强支护、控制采高、掌握层位关系、合理设计推采方案、矿压观测及规律分析、等压贯通、快速推进等技术手段,顺利通过了穿层空巷。通过过穿层空巷前后矿压观测及规律分析,穿层空巷分段补强支护等综合技术的应用起到了良好的实效效果,可以有效解决极近距离煤层过穿层空巷可能引发的顶板事故的问题。     

切顶卸压自动成巷支护工艺实践探析

针对霍煤方山木瓜煤矿10-102工作面在进行切顶卸压沿空留巷工艺后复合顶板松软破碎严重,垮落岩石形成支护结构难以对上覆煤岩体进行有效承载的现象,提出在工作面顶板破碎区域实施巷旁和巷内加强支护、注浆锚杆围岩控制技术手段。实践表明,在10-102工作面联合支护区域围岩稳定,没有出现大面积垮落、片帮的现象。     

沿空切顶成巷段巷道围岩变形规律研究

以宏景塔一矿回采工作面为研究对象,基于切顶卸压无煤柱自动成巷技术原理,采用数值模拟计算和现场实测的方法,对该矿成巷段巷道围岩支承压力分布及围岩变形规律进行分析。研究结果表明:随着工作面向前推进,巷道围岩支承压力呈先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势,支承压力稳定值为13.5 MPa;受工作面回采动压的影响,距离工作面70 m以内,锚索受力急剧增大到恒阻值、巷道围岩变形明显;距离工作面70~150 m,锚索受力迅速减小、巷道围岩变形逐渐变缓;在距离工作面150 m之后,锚索受力仅有微量变化、巷道围岩变形趋于稳定。因此确定支护体回撤保守安全位置为工作面后方150 m。工程实践表明:所设支护体回撤距离能够应对巷道围岩变形,成巷效果良好。     

超前超高端头液压支架设计

综采工作面端头围岩在多种支撑压力的作用下,受采动影响最大,矿压显现复杂,是顶板维护和管理的重难点。为解决某矿新采面形成后端头处出现的6 m超前超高巷道支护困难的问题,加强端头支护工作并进行有效的超前支护,开展了超前超高端头液压支架设计。根据工作面下端头的支护特点要求,结合端头支架结构设计要求和工作原理以及使用参数,对端头支架的技术参数进行了详细的设计计算;并对活塞杆、千斤顶和液压系统进行了分析及选型计算,以保证其支护强度达到使用要求。分析认为,该端头液压支架设计可以避免由于工作面超前支承压力和沿倾斜方向支承压力共同造成的巷道围岩破坏,提高综采工作面推进效率。     

神角煤矿孤岛工作面回采巷道合理位置研究

以神角煤矿2307孤岛工作面为工程背景，采用理论分析、现场测试、数值模拟等研究方法，对孤岛工作面回采巷道的合理位置进行了研究。开展了巷道围岩地质力学评估研究，分析了围岩岩性及顶板岩层组合情况、顶板破坏情况；讨论了2307孤岛工作面的区域应力场特征，主应力峰值位于采空区侧方5 m范围，主应力方向和比值均随工作面开采推进而变化；获得了不同煤柱尺寸下回采巷道围岩塑性区的形态特征与演化规律，综合确定煤柱尺寸为20 m。在上述分析的基础上，提出了柔性支护方案并进行了工业性试验，能够保障顶板稳定。研究成果能够对其他地质条件相似的孤岛工作面回采巷道的围岩稳定控制起到一定的指导和借鉴作用。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题，以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景，理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理，提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术，取消原工作面超前液压支架，减小了单体支柱支柱密度，并在现场进行了工业性试验。试验结果表明，工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后，顶板围岩裂隙内浆液充填范围广；超前巷道受工作面支承压力和采动影响后，巷道变形不明显；进入沿空留巷后，留巷实体煤帮最大移近量为276 mm，采空区帮最大移近量为216 mm，顶板最大移近量为225 mm，底板最大鼓起量为164 mm，顶板控制效果较好。