支架工作阻力与覆岩作用机理研究

本文在分析液压支架工作阻力与覆岩相互作用机理的基础上 ,对支架工作阻力进行了分析研究 ,对维护综采面顶板稳定、减少顶板事故、保证安全生产和提高经济效益具有一定的积极作用     

综放工作面覆岩破断规律及支架工作阻力确定

针对某矿8512首采综放工作面的开采条件,通过理论分析、数值计算、现场实测,得出基本顶初次与周期来压步距分别为37.35 m和15.2 m、35 m和15 m、37.4 m和14.9 m。由经验估算法、从基本顶结构的变形失稳估算顶板压力法、动载荷法、顶煤损伤法求得作用于支架上的最大载荷,并得出所需最大支架工作阻力。由现场实测数据可知,ZF10000/20/32H型液压支架能够满足工作面顶板支护强度要求。     

深埋煤层覆岩结构与支架工作阻力研究北大核心

针对深埋煤层大采高工作面覆岩结构复杂,矿压现象强烈的特点,以羊场湾煤矿为工程背景,采用理论分析、相似模拟、现场实测等方法,建立羊场湾矿大采高覆岩结构力学模型,对大采高综放工作面覆岩结构的断裂和液压支架工作阻力进行综合性研究。研究表明:正常回采期间,基本顶未达到极限垮落距之前,直接顶和部分基本顶破断并不能充填采空区,以至工作面上方形成倒台阶式的“悬臂梁”结构,液压支架主要作用于防止悬臂梁结构发生回转失稳;来压期间,基本顶连同上部两岩层破断垮落充填采空区,工作面上方形成“砌体梁-悬臂梁”结构,液压支架一是提供防止直接顶“悬臂梁”结构发生回转失稳的压力,二是提供防止基本顶“砌体梁”结构回转的压力。     

特厚煤层大采高综放工作面覆岩结构及支架工作阻力研究

为了掌握特厚煤层大采高综放工作面的覆岩结构及支架合理工作阻力,以同忻煤矿8107工作面为研究对象,采用理论分析、现场观测的方法对特厚煤层大采高综放工作面覆岩的破断和组合形式进行了研究,建立了覆岩力学模型,得出了同忻煤矿8107工作面支架工作阻力计算式。结果表明:正常开采期间,大采高综放工作面直接顶易形成具有整体性的倒台阶组合悬臂梁结构,悬臂梁结构的破断、回转是支架—围岩互馈过程中的主要压力来源;来压期间,高位砌体梁结构与低位悬臂梁结构耦合形成“砌体梁—悬臂梁”结构,砌体梁结构的滑落失稳引起悬臂梁结构的协同回转,是大采高综放工作面强冲击来压的原因;实测8107工作面正常回采以及来压时支架工作阻力分别为26 MPa(9750 kN)和40 MPa(15000kN),与理论计算结果较为吻合;8107工作面采用的ZF15000/27.5/42型四柱低位放顶煤支架能够满足生产需求。     

基于关键层理论的支架合理工作阻力确定

根据岩层控制理论,依据关键层的不同位置,提出了基于关键层理论确定支架合理工作阻力的方法,即依据关键层不同的破断形态将围岩类型划分为4种类型:易垮落顶板、可形成砌体梁结构中等硬度顶板、可形成悬臂梁的坚硬顶板、放顶煤,并分别提出各类型相应的支架阻力计算公式,该研究解释了目前国内流行的4~8倍采高容重法确定的工作阻力时高时低的原因,并对其在各类型中的适用性给出了研究,结论在煤矿的开采试验中得到了验证。     

特厚煤层支架工作阻力适应性研究

本文以斜沟煤矿斜沟煤矿23110工作面综放开采为背景,对该面回采期间液压支架的适应性进行研究,通过现场实测与理论分析的方法对特厚煤层综放工作面覆岩顶板来压期间与非来压期间的力学特征进行分析,得出液压支架工作阻力的计算方法。结果表明:特厚煤层工作面后方覆岩垮落空间大,回采过程中会形成下位"倒台阶"悬臂梁、上位砌体梁的结构;23110工作面液压支架的工作阻力高于17979kN时,才能避免覆岩砌体梁结构失稳滑落,保证斜沟煤矿23110综放工作面的安全回采,否则砌体梁结构的失稳滑落会导致支架承受不低于21846kN的工作阻力,增大压架的风险。     

液压支架工作阻力确定方法

探讨了目前国内液压支架支护强度主要的确定方法,分析了各种方法的优缺点,指出了各种方法在现场使用中的注意事项。通过讨论,对不同条件下液压支架支护强度的选取方法给出了建议方案。     

采空区下近距离下煤层覆岩结构及支架载荷分析

针对采空区下近距离下层煤工作面覆岩结构复杂、支架载荷难以确定的难题，根据下层煤垮落带高度与层间岩层之间的关系，将下层煤覆岩结构分为3种类型，即：“散体+块体”结构、“散体+砌体梁+块体”结构和“块体+散体+块体”结构模型。针对不同类型的覆岩结构，对支架与围岩的力学关系进行分析，确定了支架受力力源，并据此提出了不同覆岩结构下工作面支架工作阻力的计算方法，并给出了相应的计算公式。通过石圪台煤矿12402工作面开采的实践，验证了支架阻力计算公式的可靠性。     

确定综放面支架工作阻力的基本概念

长壁综放技术的发展给采场矿压显现、支架－围岩关系等提出了一些新的基本概念，传统的采场矿压基本理论往往很难解释综放工作面的一些新问题，特别像确定液压支架工作阻力这个采场矿压的中心课题，即使是条件近似的工作面，实际使用的支架工作阻力也相差甚远。     

固体充填工作面液压支架合理工作阻力确定

通过深入研究某矿建下固体充填工作面矿压显现规律,进一步分析了充填采场覆岩移动规律,并通过建立力学简化模型来分析充填支架与围岩的关系,直接顶和基本顶由于受到固体充填体的支撑作用,直接顶的初次垮落步距增大,采场周期来压现象不明显,但仍有周期来压现象,且来压步距增大,从而合理确定充填液压支架的工作阻力。研究成果为充填支架选型提供依据,也促进了固体充填开采工艺的发展。     

大平煤矿覆岩移动与破坏机理相似模拟实验研究

以大平煤矿为研究对象,采用室内大型三维模型试验的方法进行系统研究,得出大平煤矿在采煤过程中垮落步距、两带高度、最大离层发展高度,以及岩梁极限跨度等一系列参数,揭示了大平煤矿采煤过程中上覆岩层的运移规律和破坏机理。研究成果为太平煤矿的安全生产提供了较强的理论支持,也为类似工程提供了有益经验。     

厚砂下煤层覆岩破坏机理探讨

本文在相似材料模拟实验的基础上，对覆岩以厚砂薄基岩为主要特点的煤层开采时初次来压和周期来压顶板岩层破坏机理进行了分析讨论，建立了顶板来压时的力学模型，并与首采工作面初采时的矿压观测结果作了对比，提出了防止和减小覆岩沿煤壁发生突然切落的最小支护强度。     

液压支架工作阻力监测──通讯站的设计

作者从综采工作面现代化管理的需要出发，将工作阻力的监测与无线通讯结合为一体．设计成一个实用的通讯工作站，通过点对点的中继通讯方式获取综采工作面顶板压力的分布情况。     

综采支架工作阻力确定方法综述

综采支架工作阻力的确定一直都是采矿界的难题之一。文章从经验估算法、现场实测法、垮落带法、砌体梁结构分析法等方面,介绍了国内外支架工作阻力确定方法的研究进展情况,并对各自的优缺点和适用条件进行了综述。针对我国复杂的矿山地质条件和新的开采技术,指出了综采支架工作阻力确定方法的研究发展趋势。     

液压支架工作阻力监测—通讯站的设计

作者从综采工作现代化管理的需要发出，将工作阻力的监测与无线通讯结合为一体，设计成一个实用的通讯工作站，通过点对点的中继通讯方式获取缩采工作面顶板压力的分布情况。     

房柱式开采覆岩移动机理研究

分析了房柱式开采的覆岩的移动变表机理，提出了地表最大沉降量的计算方法，并在相似材料试验的基础上进行了实例分析。     

液压支架架型、结构及工作阻力合理选择专家系统

概述液压支架架型、结构及工作阻力合理选择专家系统知识库内容、结构及不确定性推理方法的设计。应用表明,该专家系统可靠性高、实用性强。