煤矿液压支架抗冲击能力的提高

介绍了煤矿机械化开采中冲击地压的危害,分析了提高煤矿支护设备抗冲击能力的必要性,从液压支架结构件的刚度、工作面三面配套、单体液压支柱的应用等方面分析了支护设备的抗冲击能力。     

综采工作面矿压规律研究方法实践

本文以中兴煤矿1208综采工作面为背景,分析了不同推进距离下工作面支架受力情况、端头支护单体支柱情况及巷道的断面收缩情况,得出了1208工作面的周期来压歩距及巷道变形量与工作面距离的相互影响关系,为工作面的顶板管理提供了技术支撑。     

冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采

冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采是一项重大的产业技术难题,系统分析了我国冲击地压矿井分布特征、开采现状及冲击地压发展趋势,深入剖析了冲击地压矿井面临的主要开采难题。从区域地应力监测反演、矿井开拓布局优化、煤柱尺寸优化、井上下联合卸压、置换充填开采、高层位离层注浆等方面,全面阐述了冲击地压矿井全生命周期防控技术发展现状。针对巷道冲击地压防治难题,研发了冲击地压巷道全巷协同智能自适应抗冲击支护技术与装备,利用吸能防冲液压支架实现了正常状态对巷道围岩进行强支护、冲击过程迅速让位吸能的效果,结合支架智能运移装置、支架监测预警系统及全巷协同自适应抗冲击支护智能设计方法,构建了冲击地压巷道智能化吸能支护防控体系。分析了采煤工作面智能开采系统防冲原理,提出通过对围岩采动应力、覆岩断裂结构等进行监测分析,基于三维地质模型、大数据算法等对冲击地压发生位置、概率进行预测预警,并通过智能开采系统对液压支架的支护姿态与支护力、采煤机割煤速度等进行智能联动控制,实现采煤工作面智能开采与冲击地压智能防治。从采场应力与覆岩结构智能监测、冲击地压灾害数据库构建、冲击地压灾害分类预测预警等方面,分析了冲击地压智能防...     

冲击地压矿井综采工作面两巷超前支护液压支架研究

针对我国工作面两巷超前支护区域由于应力集中程度增大和支护能力较差而引发的冒顶、冲击地压等愈发严重的问题,采用理论、对比及分类等方法,研究工作面开采特征及与两巷在矿压上的差别,分析支护对巷道稳定性影响以及工作面与两巷超前支护匹配性,研究巷道液压支护设计方法。研究结果表明:(1)由于开采深度、开采空间以及开采强度增大,采场矿压显现增强,与工作面相比,两巷应力集中程度更高,受采动影响范围更大,围岩破坏更严重,对支护要求更高;(2)巷道支护技术及装备发展严重滞后于工作面,单体液压支柱由于支护强度低、护顶效果差、稳定性差,加剧了工作面与两巷支护的不匹配;(3)巷道支护强度对工作面两巷稳定性具有重要影响,应当采取初撑力较高、刚度较大的液压支架对巷道加强支护;(4)系统地对巷道超前支护液压支架进行分类,总结每种支架类型特征、优缺点及适用巷道条件,并提出两巷超前液压支护设计方法。     

强冲击倾向性煤巷过近距离上覆采空区支护技术

为了研究强冲击倾向性煤巷过近距离上覆采空区的巷道支护技术,以山寨煤矿二采区回风巷和二采区运输巷为研究对象,采用现场实测方法对上覆工作面在终采线附近形成的应力区域进行研究,针对不同应力区域的范围、应力状态及冲击地压显现程度,制定相应的支护方案,其中,对上覆工作面终采线前方形成的增压区采用加强围岩卸压、减小排距、增加锚索并打设单体液压支柱加强支护的方案。结果表明,增压区巷道围岩变形量较大,顶底板最大移近量为730mm,两帮最大移近量为150 mm,冲击地压显现特点为"高频次、低能量等级";采空区下方变形量较小,无冲击地压显现。     

切顶卸压自成巷支护技术

针对原有的巷道支护形式在切顶卸压自成巷技术中不适用的问题,通过理论校核和工程实践,对切顶卸压自成巷支护技术进行了研究。研究结果表明:在工作面推进过程中,让端头支架紧贴切缝线向前推进,能有效防止采空区矸石涌入工作面;采用单体液压支柱+U型钢可缩支架的巷旁支护方式,能有效防止矸石涌入巷道;采用自循环门式液压支架+单体支柱的巷内支护方式能有效控制周期来压期间巷道顶板下沉量,满足切顶卸压自成巷的支护要求。     

循环式巷道超前支护支架在复杂条件综采面的应用

国内综采工作面巷道超前支护形式基本采用单体液压支柱配合铰接顶梁(∏型梁)或迈步式巷道超前支护液压支架2种方式。单体液压支柱配合铰接顶梁支护,工人劳动强度大、支护强度低,不利于安全管理;施工占用人员多,支护材料消耗高,不符合当前煤炭形势的需要。迈步式超前支护液压支架工作阻力偏高、吨位较大、反复支撑对巷道顶板破坏严重,不适应矿山压力大、自然发火煤层的应用。循环式巷道超前支护支架提前替代永久支护,利用轨道运输车将支架从支护末端运转至前段,杜绝了人工作业,避免了反复支撑顶板,且适用巷道变形量大的巷道,适应范围广。     

冲击地压矿井巷道支护理论研究及应用

针对现有支护理论、支护方法不能有效解决煤矿巷道冲击地压的问题,建立了冲击地压作用下的巷道围岩与支护响应的动力学模型,分析了支护刚度和支护阻尼对上覆岩体动力响应的影响,并由此提出了冲击地压矿井巷道支护设计的两个新思路,即提高支护刚度和快速吸能让位支护。其中,提高支护刚度主要以研制高强度的巷道液压支架为主,通过采用刚度较大的梁体和工作阻力较高的液压支柱来增加支护体系的整体刚度;快速吸能让位支护则采用多孔泡沫金属材料或吸能构件来增大支护中的阻尼系数,即利用其优异的吸能特性使支护体系能够在围岩冲击下快速吸收冲击能并稳定地变形让位,最终防止支护体系失效与巷道破坏,并据此研发了一种新型防冲吸能巷道液压支架并准备进行现场试验研究。     

新型超前支护支架组的设计

介绍了一种新型综采工作面辅助运输巷道超前支护支架组,阐述了其组成结构、工作原理和主要技术参数,以及其相比传统运输巷单体支柱和目前超前支护支架组超前支护情况的不同特点。     

泰安煤机公司液压支柱出口孟加拉国

正日前,由山东煤机集团泰安煤机公司生产的双注液单体液压支柱顺利出口孟加拉国。双注液单体液压支柱是一种可上下注液的单体液压支柱,供煤矿一般机械化采煤工作面支护顶板用,同时也可供综合机械化采煤工作面端头支护顶板用,也可适用于综采端头支架的铆固点柱或其他巷道内一般支护;结构简单、动作灵活、使用可靠、维护方便。     

液压支架支护强度的分析计算

根据某煤矿4#煤层的实际顶、底板条件,利用FLAC 3D软件,对液压支架的支护强度进行了数值模拟计算。针对具体的支护强度,给出了垂直应力云图和垂直位移云图。与岩重法相比,FLAC 3D数值模拟的计算结果相差不大,具有一定的应用价值。     

三掩护支架及三角区支护配套撤架技术研究

为了解决以往撤架工艺中三角区空顶面积大、支护强度弱、人员作业区域安全隐患大等问题,采用“三掩护支架及三角区支护[1]配套撤架技术”替代“双掩护支架”[2]撤架工艺,该工艺在8310工作面应用成功,实现了支架的顺利撤出,避免了压架事故的发生。     

液压支架支撑结构的改进设计与计算

针对传统液压支架四柱或两柱支撑结构中四连杆设计的难点与不足,提出了使用八柱支撑结构代替四连杆结构的液压支架改进设计方法,介绍了液压支架的结构与特点,讨论了改进结构的设计方法与优点,计算了立柱受力状况,为液压支架的设计提供借鉴。     

大工阻支撑掩护式液压支架设计

阐述设计大工阻支撑掩护式液压支架的必要性,结合现有技术,设计出了工作阻力为10 000 kN,采高为2 600~4 800 mm的大工阻支撑掩护式液压支架。     

井下灌注式钢管混凝土支架支护技术

介绍了井下灌注式钢管混凝土支架的结构及性能,随后针对深井软岩巷道变形难以控制的问题,以鹤壁三矿三水平变电所为工程背景,结合现场考察、理论计算和现场监测等方法,提出了"锚网喷+封闭式钢管混凝土支架"的复合支护方案。结果表明:钢管混凝土支架可提供1.29MPa的支护反力,该复合支护有效地控制了软弱围岩的收敛变形,巷道支护稳定后围岩最终变形量小于80 mm,工程应用效果良好。     

液压支架悬臂支撑的有限元分析

根据有限元法的基本原理和解决问题的基本思路,对液压支架前梁所受的内力进行了分析。且用有限元分析软件ANSYS对液压支架前梁进行平面静力分析,在分析中把计算的理论值与ANSY的计算结果作了对比,发现理论解和ANSYS解非常接近,此方法可以推广到更为复杂的变截面梁。     

卸压支护及锚带加强支护技术在架棚支护巷道的应用

在复合顶板及压力集中区域内用工字钢架棚支护方式下,采用卸压支护及锚带加强支护技术,减轻了棚子的压力,有效地控制了棚子变形,满足了支护的要求。     

超前支护液压支架四连杆机构的优化设计

针对目前液压支架在升降过程中顶梁运动范围过大的问题,根据四连杆的设计要求,计算了四连杆机构的各部分尺寸,通过C++的MFC编制应用程序对四连杆机构进行了计算机优化设计,得到了支架顶梁运动曲线及顶梁的最大运动宽度为29.9 mm,满足顶梁运动轨迹最大宽度在70 mm的要求。     

组合滑移支架在复合型顶板支护中的应用

介绍了组合滑移液压支架在复合型顶板采煤工作面的应用,通过对复合型顶板工作面压力规律分析、支护强度计算、现场顶板的管理、支护效果分析和生产过程中遇到的问题及处理措施的论述,说明了组合滑移支架适合滴道盛和煤矿的地质状况并能够满足矿井生产需求。     

大步距超前支护液压支架设计分析

在煤矿井下作业过程中,煤矿工作面的安全出口与巷道接口处的20 m范围内,必须有工作面的支护装置。提出了一种大步距超前支护液压支架的设计方案,从而解决断面两端和矩形、梯形的平巷等复杂断面的支护问题。通过对支护强度与承压的模拟实验测试,对设计的有效性进行了验证,达到了预期的设计目标,提高了井下作业的工作效率,保证了安全生产的需求。