薄煤层液压支架液压系统研究与应用

介绍了薄煤层液压支架液压系统设计原则和主要影响因素,以薄煤层液压支架为例,详细说明了薄煤层液压支架液压系统布置方式,取得了良好的效果,该布置方式对薄煤层液压支架液压系统布置有很强的借鉴意义。     

基于虚拟样机的薄煤层液压支架的动力学分析与仿真

基于多体动力学的原理分析薄煤层液压支架的运动学,并求解雅可比矩阵;采用虚拟样机技术建立薄煤层液压支架的三维仿真模型,进行动力学分析,获得了薄煤层液压支架的动态特性。将获得的动态特性还原到模型中,基于可视化技术建立薄煤层液压支架的运动姿态模型,模拟薄煤层液压支架的整个运动过程,检验了薄煤层液压支架动力学模型的相关性能。     

薄煤层膏体充填液压支架设计

根据某矿801工作面煤层赋存条件,结合薄煤层液压支架和膏体充填工艺的特点,设计了一种四柱支撑式薄煤层膏体充填液压支架。详细介绍了ZC6400/11/19D型薄煤层膏体充填液压支架的选型依据、结构特点和基本功能,为薄煤层工作面提供了合理、可靠、安全、高效的膏体充填液压支架。     

苏村煤矿薄煤层开采液压支架的应用

为了不断提高薄煤层开采液压支架应用效果,促使煤矿行业安全高效发展,以苏村煤矿薄煤层1501综采工作面为背景,对薄煤层安全开采问题进行了分析研究,确定了综采工作面液压支架选型,并分析了液压支架的优点以及液压支架在薄煤层中的应用,对薄煤层工作面安全高效开采提供了技术支持,为类似条件工作面开采积累了一定的经验。     

基于Solidworks的薄煤层液压支架设计

主要介绍了Solidworks软件在薄煤层液压支架设计中的应用,利用Solidworks软件设计的薄煤层液压支架,达到了设计目的和要求,证明在液压支架设计中应用Solidworks软件是可行的。     

ZY6800/08/15.5型强力薄煤层液压支架的研制

根据薄煤层机械化开采技术现状,分析了强力薄煤层液压支架研制的意义。针对ZY6800/08/15.5型强力薄煤层液压支架研制存在的难题,采用新型大缸底立柱结构解决了如何实现支架最大高度难题,采用"叠位"布置双平衡千斤顶,解决了如何实现支架最低状态难题,成功地研制了新型强力薄煤层液压支架。     

薄煤层开采技术及液压支架设计研究

介绍了我国薄、极薄煤层赋存及开采状况 ,分析了薄煤层开采的技术及方法 ,并对薄煤层液压支架的设计进行浅探。     

新型薄煤层液压支架顶梁的优化设计

针对现有薄煤层液压支架存在的结构问题,设计了一种新型薄煤层液压支架。液压支架采用Pro/E建模,分析液压支架的受力情况,利用ANSYS Workbench软件对顶梁的结构进行优化设计。优化后顶梁的最大变形与最大应力比优化前均有降低,能满足薄煤层使用要求。     

基于Pro/E的薄煤层液压支架设计与实现

我国薄煤层开采中一直存在采高低、设备移动困难、工作面环境差、投入产出比低、经济效益小等问题。在薄煤层液压支架设计中采用Pro/E能够优化设计环境,对薄煤层液压支架处于各种状态的动态参数进行快速确定,提高结果的准确性和可视化程度,便于设计人员随时修改设计参数,调整设计方案,缩短研发周期,降低研发成本。将会对基于Pro/E的薄煤层液压支架设计与实现作详细探讨。     

薄煤层工作面液压支架关键技术研究

薄煤层安全、高效机械化开采一直是煤炭生产的难题,近年来薄煤层机械化开采设备技术上得到了发展,重点分析薄煤层综采机械化开采设备液压支架的关键技术,指出薄煤层液压支架的发展方向。     

煤炭安全高效综采理论、技术与装备的创新和实践

2030年之前我国以煤为主的能源格局难以改变,煤炭资源安全高效开采仍然面临一系列技术挑战。基于不同层位围岩破断的应力路径效应研究成果,研究了液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合作用原理,提出了液压支架适应围岩失稳的"三耦合"动态优化设计方法;针对厚煤层超大采高综采,建立了顶板岩层断裂失稳的"悬臂梁+砌体梁"力学模型,分析了"悬臂梁"破坏失稳的空间条件与力学条件。通过数值模拟方法分析了煤壁破坏的主要影响因素,得出了各影响因素对煤壁破坏的敏感度排序。研发了增容缓冲抗冲击立柱、液压支架群组协同控制系统及"大梯度+小台阶"配套方式,实现了金鸡滩煤矿8.0 m超大采高工作面安全高效开采;针对特厚煤层大采高放顶煤开采,研发了三级强扰动高效放煤机构与尾梁冲击破碎装置;针对薄煤层研发了调高范围为0.5~1.4 m的超大伸缩比液压支架,在黄陵一号煤矿实现了常态化远程监控、工作面无人操作的智能化开采。对未来需要突破的安全高效开采关键技术进行了展望,提出了稳定割煤与连续推进、高可靠性设计、综采设备机器人化及透明开采4个技术方向。     

特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

针对榆神矿区坚硬特厚煤层综放开采所面临的顶煤悬顶距长、冒放性差、采出率低和采放不协调等问题,探讨了机采割煤高度6. 0 m以上的超大采高综放开采可行性和必要性,分析超大采高综放开采支架-围岩耦合关系,在支架-围岩强度、刚度和稳定性耦合的基础上,提出超大采高综放开采支架-围岩结构耦合理论。从液压支架与围岩相互作用机理角度,阐释了支架-围岩支护系统"小结构"初次耦合主动支撑和"大结构"二次耦合被动承载概念和理论,分析了围岩"大、小结构"耦合对工作面围岩支护效果和适应性的影响,指出综采放顶煤液压支架结构设计除需满足"小结构"支护系统适应"大结构"周期性破断失稳形成的强动载矿压外,还需考虑液压支架结构(特别是放煤机构结构)对顶煤冒放运移规律和支架载荷演化过程的影响,通过支架结构与顶煤冒放结构耦合实现顶煤顺利放出,提高顶煤采出率。采用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场调研等研究方法,分析了坚硬顶煤冒落和放出结构以及冒放过程的成拱机理,讨论了液压支架结构高度对矿山压力显现强度、顶煤冒放结构和资源采出率的影响,研究了放煤机构结构对顶煤成拱结构的影响,以及放煤机构结构对顶煤的二次破碎作用,提出了强力放煤机构结构改进和优化策略,并对破煤机理和效果进行探讨,以期为相似坚硬特厚煤层综放开采支架-围岩耦合提拱理论指导和借鉴。     

上湾煤矿8.8 m综采工作面煤壁稳定性分析

随着大采高开采技术、综采设备研发制造水平的不断提高,综采工作面开采高度不断突破,向8 m及以上超大采高发展。大采高开采技术实现了采煤工作面高产高效,提高了煤炭回采率,但是随着开采高度的不断增加,煤壁片帮问题愈发凸显,大采高综采工作面煤壁稳定性已严重制约煤矿安全高效生产。针对上湾煤矿8.8 m工作面开采后的煤壁片帮情况,采用煤壁稳定性分析软件及FLAC^3D软件对影响工作面煤壁稳定性因素进行类比分析、理论分析及数值模拟分析,得出该工作面煤壁较为稳定,但仍需在合理选择支架支护强度的前提下,尽量保证液压支架护帮范围达到5 m,以适应8.8 m超大采高工作面的护壁要求。     

特厚煤层大采高综放工作面矿压及顶板破断特征

针对大采高综放工作面覆岩活动空间大、开采扰动强烈的特点,以不连沟煤矿特厚煤层大采高综放开采为背景,采用现场实测和理论分析等方法对大采高综放采场矿压及顶板运移破断特征进行分析,建立了大采高综放采场周期来压岩层破断的力学模型,得出了液压支架工作阻力的计算方法。结果表明:大采高综放工作面来压时安全阀开启频繁、顶板快速下沉,额定工作阻力13 800 kN的液压支架不能满足顶板控制的需要;开采空间的增大、直接顶厚度增大,低位基本顶转化为直接顶成为悬臂结构、高位基本顶形成砌体梁,二者形成"上位砌体梁-下位倒台阶组合悬臂结构";工作面来压强烈、动载明显、持续时间短的矿压现象是由于高位砌体梁结构滑落失稳造成的,据其力学特征确定了液压支架的工作阻力。     

深井大采高孤岛工作面两巷支护参数合理选择

针对深井大采高孤岛工作面围岩的特点,对两巷支护参数的选取进行了数值模拟,分析了桁架支护结构和小煤柱化学注浆的机理,并提出了深井大采高孤岛工作面两巷综合整体支护原则。     

特厚煤层大采高综采综放适应性评价和技术原理

针对厚煤层综采(放)开采过程中遇到的技术难题,提出了大采高综采(放)开采面临的3个科学问题,建立了基于技术经济分析的厚煤层开采方法适应性评价指标体系与评价模型。基于液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合原理,建立了液压支架与围岩的耦合动力学模型及煤壁片帮的“拉裂-滑移”力学模型,提出了大采高综采(放)液压支架合理工作阻力确定的“双因素”控制法。基于大采高综放工作面顶煤冒放性与煤壁稳定性控制的矛盾,提出了增大液压支架的初撑力及优化液压支架架型结构等方法缓解2者之间的矛盾。通过开发厚煤层大采高综采(放)关键技术与装备,实现了厚煤层的安全、高效、高回采率开采。     

特厚煤层大采高综放开采机采高度的确定与影响

为了确定大采高综放开采合理的机采高度,基于理论分析与数值模拟计算方法,研究了不同机采高度对支架工作阻力、顶煤冒放规律、煤壁稳定性的影响。研究结果表明：大采高综放开采机采高度的确定应充分考虑采放比、煤壁稳定性、矿压显现、顶煤采出率及设备投资等。支架所需支护强度、顶煤采出率、煤壁片帮程度与机采高度成正相关性,但并不是简单的线性关系。由于受顶煤赋存条件及采出率等因素影响,相同采高大采高综放开采煤壁片帮几率要高于大采高综采。大采高综放开采是煤炭开采技术的新突破,是实现特厚煤层安全高效开采的有效途径。     

薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用

为实现薛村矿薄煤层94702综采工作面数字化无人开采,根据该工作面地质条件,介绍了采煤机、液压支架、刮板输送机三机设备选型过程;设计并实现了采煤机位置检测、记忆截割自动调高、运行状态实时监控以及液压支架电液控制系统的自动控制等功能。结果表明:通过采用合理的采煤方法和回采工艺,综采数字化无人工作面开采技术安全可靠,可实现自动完成割煤、移架、推移刮板输送机和顶板支护等生产流程。     

ZFS3000／16／25型低位放顶煤液压支架的研制

液压支架是综采工作面的主体设备,能够满足煤矿高产、高效、安全采煤的生产需求。随着煤矿综采技术的发展,通过不断总结综采放顶煤技术成果,在分析研究各种放顶煤支架特点和使用经验的基础上,开发研制了ZFS3000/16/25四连杆低位放顶煤液压支架,它是一种结构更加合理,用途更加广泛的新架型。     

我国煤矿综采技术应用现状与发展

简述了我国煤炭综采技术发展历程,在介绍当前我国有代表性的液压支架、采煤机、输送机等先进现代化综采设备的基础上,总结了我国在薄煤层、中厚煤层、充填开采以及复杂地质条件下的综采工艺和应用情况,分别从大采高一次采全高、分层开采和综放开采的角度分析了厚煤层综采技术,最后比较了我国综采技术与采煤发达国家的差距。