支架结构及阻力对围岩的适应性

在分析和实验基础上论述了架型、支柱柱数、柱腿倾角、工作阻力及端面距对控顶效果的影响，并由美国矿井生产实例印证了在易矿碎顶板条件下，二柱掩护式支架控顶效果较好。     

极薄煤层不稳定顶板条件下薄型顶梁的应用

介绍了薄型顶梁的技术参数和在极薄煤层不稳定顶板条件下应用 ,较带帽点柱能提高控顶效果、降低坑木消耗、减少冒顶事故、提高生产率 ,社会经济效益显著。     

两柱式和四柱式放顶煤支架在急倾斜煤层中适用性研究

为了研究四柱支撑掩护式和两柱掩护式低位放顶煤液压支架在急倾斜煤层中的适用性,基于靖远宝积山煤矿在急倾斜煤层中实际使用的四柱支撑掩护式液压支架和两柱掩护式放顶煤液压支架的支柱工作阻力与实际应用效果观测,分析了四柱支撑掩护式液压支架前后柱受力不均衡的原因和影响支架端面控顶效果因素。分析结果表明:与四柱支撑掩护式相比,两柱掩护式综放液压支架左右立柱受力均衡,初撑力利用效率高,支柱可以提高较大的水平阻力,端面控顶效果好,在急倾斜工作面中适用性更强。     

析薄煤层不稳定顶板条件下薄型顶梁的应用

介绍了薄型顶梁的技术参数和在析薄煤层不稳定顶板条件下应用，较带帽点柱能提高控顶效果、降低坑木消耗、减少冒顶事故、提高生产率，社会经济效益显著。     

综采工作面液压支架初撑控顶效果影响因素与矿压特征研究

为了研究1201综采工作面液压支架初撑控顶效果,首先通过数值模拟对支架初撑力控顶效果影响因素进行了研究,提出了支架合理初撑力的控制方式,然后通过现场实测对1201工作面支架初撑力的矿压特征进行分析,得到了支架初撑力分布规律。     

基于膏体充填的气体充填开采方法

针对浅埋薄煤层膏体充填开采材料消耗大、经济效益差,控顶效果不理想等问题,提出了基于膏体充填的气体充填方法。系统阐述了基于膏体充填的气体充填方法的原理和生产系统、生产设备、生产工艺流程。经过工程实践,同等条件下,基于膏体充填的气体充填技术比膏体充填可节省1/3的膏体材料,且顶板下沉减小0.119m,取得了明显的控顶效果和经济效益。     

二柱掩护式液压支架性能分析

根据大量二柱掩护式支架在使用过程出现的主要问题,从支架设计角度提出解决方法:采用斜撑千斤顶可提高二柱掩护式支架承载能力,减小支架前端比压,提高切顶效果。     

两柱掩护式综放支架工艺适应性研究

为研究两柱掩护式综放支架的工作特性及对工作面条件的适应性,掌握支架工作阻力的循环变化规律,针对现场工作面端面顶板的控制效果以及支架的工艺性能进行了数据实测。研究表明:两柱式支架工作阻力以增阻状态为主,支撑效率大幅提高;能够阻止顶梁的低头运动,保持支架的稳定;可以提供更高的工作阻力和水平力,取得更好的端面控顶效果;控制结构简单、后部放煤空间大、移架和放煤速度快,为进一步提高工作面回采效率创造了条件。     

定向水力压裂在煤矿坚硬顶板弱化中的应用

以古书院煤矿153303工作面坚硬顶板为工程背景,分析了坚硬顶板的地质力学参数,并以此为依据,进行了定向水力压裂设计,通过监测工作面推进过程中顶板来压步距和液压支架工作阻力评价压裂效果,且与深孔爆破预裂技术进行了对比。研究表明:采用定向水力压裂技术弱化坚硬顶板岩层,顶板及时垮落,来压时支架工作阻力小,控顶效果好;与爆破控顶法相比,定向水力压裂更能削弱坚硬顶板岩层的完整性和强度,来压步距和工作面支架工作阻力更小,控顶效果更好,还具有安全性高、成本低、施工速度快和适应性强等优点,有较好的推广价值。     

采空区充填接顶控制措施及效果监测

矿山充填采矿法中充填接顶效果是影响充填质量的重要因素,如何采用相应技术措施使充填实现良好的接顶,提升充填效果,是充填采矿法需要解决的重要问题之一.针对此问题,研究了影响充填接顶效果的充填料沉降、自流坡度、顶板形状、充填井位置等因素,相应提出了提高充填接顶效果的技术方法.以采用充填采矿法的某矿山为实例,对应用优化充填接顶技术措施的充填空区采用钻孔观测法对接顶效果进行监测,结果显示,采取措施后的充填接顶效果良好,符合矿山安全生产要求.     

两柱掩护式综放支架的承载规律及工艺研究

为研究两柱掩护式综放支架对放顶煤工作面生产条件的适应性,采用现场实测方法分析了支架工作阻力的循环变化规律、工作面端面顶板的控制效果以及支架的工艺性能.结果表明:与四柱式支架相比,两柱掩护式支架工作阻力的循环以增阻为主,支撑效率大幅提高.通过平衡千斤顶的推力作用,可以保持支架位态的稳定,提供更高的工作阻力和水平初撑力,得了比四柱式支架更好的端面控顶效果.两柱式支架的控制结构简单,后部放煤空间大,提高了移架速度和放煤速度,为进一步提高工作面的生产效率创造了条件.     

两柱与四柱综放支架对顶煤二次破碎效果分析

为研究两柱和四柱综放支架对顶煤的二次破碎效果,采用ANSYS仿真模拟手段分析了支架反复支撑对顶煤的破坏机理,并得出了两种综放支架在不同硬度煤层条件下的顶煤破坏高度。结果表明:随着支架反复支撑次数的增加,顶煤的破坏范围和破坏程度均加大,四柱式综放支架对顶煤的破坏效果优于两柱式综放支架,而端面控顶效果不如后者。对于坚硬或特厚煤层综放开采建议优先选用四柱综放支架,当顶煤的实际厚度大于综放支架对顶煤的最大破坏高度时,需对顶煤采取弱化措施。     

气垛支架工作面矿压观测研究

本文介绍了工作面使用气垛支渠后，通过对矿压显现规律和特征的观测说明，气垛支架性能稳定、控顶效果好、可改善工作面环境、保障安全生产，是一种很好的支护方式。     

提腿式液压支架与围岩关系的有限元模拟研究

基于提腿式液压支架架型结构,结合现场实际采用有限元模拟研究了支架与围岩的相互作用关系,包括提腿支架的合理工作阻力及带压值、控顶效果以及适用条件和范围等,以期为该架型的推广应用奠定基础.     

单体支柱工作面高初撑力控顶效果的研究

根据现场实测资料的统计,分析了单体支柱工作面支柱初撑力不足的主要原因,提出了提高初撑力的措施,同时论述了高初撑力对顶板的控顶效果,指出初撑力的提高可大大改善工作面的安全生产状况。     

坚硬顶板综放工作面水力压裂控顶技术研究

以忻州窑矿8937综放工作面为工程背景,综合运用理论分析与数学模拟,对使用水力压裂控顶技术了研究分析。结果表明:8937工作面使用水力压裂控顶技术后初次垮落步距减小了30m,且顶板随采随冒,均匀充填采空区,控顶效果良好,能够保证矿井实现安全高效生产。     

综合机械化采煤在大倾角中厚煤层软顶工作面的应用

分析了传统采煤工艺开采大倾角中厚煤层软顶面时存在的控顶效果差、通风管理难、资源回收率低等问题,分析了采用综合机械化采煤工艺,运用综采液压支架控制顶板事故的优越性,解决了开采过程中飞矸伤人、软顶垮落、煤壁片帮事故及过地质构造带移架控顶等技术问题,确保了大倾角中厚煤层软顶面的安全回采。     

浅埋特厚煤层综放面支架合理工作阻力研究

在浅埋特厚煤层综放开采覆岩运移特征的基础上,提出基于控顶效果及工作面支架来压超限比例的工作阻力反演优化法。具体为统计4个工作面支架工作阻力指标,即:额定阻力、均值阻力、均值偏阻力和均值上阻力,考虑2个评判标准—控顶效果与支架压力超限比重来确定工作面合理的工作阻力,基于核算的工作面阻力,采用类比法设计相邻工作面的合理工作阻力,结合现场监测对支架工作阻力进行反馈及修正。金地煤矿1322工作面支架工作阻力监测数据表明:修正后相邻工作面液压支架在来压期间,其工作阻力值是核算的额定工作阻力值的80%~90%;液压支架工作良好,并未出现立柱收缩或压架等现象。     

浅埋煤层综放开采条件下两柱掩护式放顶煤支架适应性研究

液压支架作为综合机械化采煤工艺中重要的顶板支撑设备,其工作特征与顶板的适应性对控制采煤工作面矿山压力举足轻重。以华昱公司五家沟煤业5302综放工作面为例,针对两柱掩护式液压支架结构合理性、支架特征与顶底板适应性进行分析,应用关键层理论分析确定了工作面初次来压最大强度为0.97MPa,正常回采期间周期来压强度为0.78MPa。建立支架在工作面控顶效果模型,并进行数值模拟分析研究,最终确定ZFY12000/23/34型液压支架能够满足工作面安全生产要求。     

综采工作面支护质量监测及应用

通过多元线性逐步回归和层次分析法确定季各影响控顶效果因素的影响程度，诊断结采面顶板冒落的主要原因，利用数学方法、相似材料模型实验和支架－－围岩关系分析相结合的方法确定工作面支护质量监控指标，提出相应改善措施。