富水顶板特厚煤层两柱和四柱综放支架适应性分析

为研究富水顶板特厚煤层两柱和四柱综放支架的适应性,以崔木煤矿21302和21303综放工作面为例,通过对其正常生产期间和出水来压期间的综放支架受力的实测分析,得出:两柱掩护式综放支架在工作面正常生产期间适应性较好,但在工作面出水异常来压期间适应性较差;而ZF15000/21/38四柱支撑掩护式综放支架在正常生产和出水来压期间均具有良好的适应性。两柱综放支架在特殊地质条件下的不适应除与自身稳定性较差有关外,也与支架初撑力偏低等因素有关。在一定范围内,提高支架初撑力可明显提高支架的支护性能。     

基于平衡千斤顶受力分析下的两柱综放支架适应性研究

为研究两柱掩护式综放支架在特定地质条件下的适应性,采用现场监测数据对支架合力作用点位置、平衡千斤顶安全阀开启率、放煤前后平衡千斤顶的受力状态及平衡千斤顶对顶梁的水平作用力等进行了分析。结果表明:在该特定地质条件下平衡千斤顶有效地调节和保持了支架的几何位态,合理地调节了支架合力作用点位置;有效地保证了端面顶煤的稳定,从而验证了在该特定地质条件下两柱综放支架的适应性。研究结果对于现场操作及该种架型的改进具有一定的指导意义。     

基于有限元分析的综放支架承载特征及适应性研究

基于ANSYS有限元数值分析手段,研究了两柱掩护式与四柱支撑掩护式综放支架的承载特征及适应性,得出了在考虑顶板附加力作用下,两柱式和四柱式综放支架的合理承载区间。研究结果表明,在考虑顶板对支架的附加力后,支架的合理承载区间相比静力平衡条件下有所增大,且四柱式综放支架的合理承载区间范围大于两柱式综放支架。并结合煤层硬度与顶梁外载合力作用点位置的对应关系,对比分析了两柱式和四柱式综放支架在软、中硬及坚硬煤层的承载能力和适应性。     

急斜特厚煤层综放开采四柱与两柱式支架适应性分析

为研究四柱支撑掩护式放顶煤支架和两柱掩护式放顶煤支架在急倾斜特厚煤层综放工作面的适用性,在宝积山煤矿分别对使用2种支架的工作面矿压进行监测,利用观测数据对急倾斜综放工作面支架的受力特点和稳定性进行分析。分析认为,急倾斜综放工作面受顶板滑移引起的摩擦力、支架重力和顶煤冒落的冲击作用,易发生支架倾倒、下滑现象;四柱支撑掩护式支架后柱顶煤冒空,加剧了支架倾倒、下滑;两柱掩护式支架能相对提高支架工阻,减小导致支架下滑的扭矩,提高支架稳定性和支护效率,解决支架受力不均、倾倒及下滑等问题。     

两柱掩护式电液放顶煤液压支架设计

针对四柱放顶煤支架在开采过程中出现拔后柱、支护效率低等情况,研究设计两柱掩护式电液放顶煤液压支架。通过优化支架四连杆机构,改善支架整体受力状况,提高支架支护效率;优化顶梁立柱支撑位置,扩展支架合力作用点的分布范围,防止支架放煤前后的"高射炮"和低头;同时支架采用整体顶梁,提高支架前端支顶力,防止片帮、冒顶,更好维护顶板。     

特厚煤层综放面两柱掩护式放顶煤支架适应性研究

为了解决4107综采面使用ZF10000/23/37型四柱支撑掩护式放顶煤支架过程中存在移架速度慢、前后立柱受力不均衡等问题，研究了两柱掩护式放顶煤液压支架的架型特征，并根据矿井煤层地质条件和采煤工艺，4108综放工作面选用了ZFY12000/23/40D型两柱掩护式低位放顶煤支架。从工作面移架时间、放煤时间、资源回收率、支架安全阀开启率、支架检修情况以及支架片帮情况等方面，分析了4108综放工作面选用两柱式放顶煤支架适应性更优于四柱式放顶煤支架。     

浅埋深三软煤层两柱掩护式综放支架适应性及优化技术

基于伊犁四矿21103工作面矿压监测及现场实测,对两柱掩护式综放支架在伊犁矿区浅埋深三软煤层条件下的适应性进行了研究。结果表明:两柱掩护式综放支架在伊犁四矿21103试采工作面表现出了良好的承载性能,支架选型合理。针对工作面初采期间在顶煤薄、顶板松散条件下出现的架后漏矸严重、后部刮板输送机压死的问题,采取了一系列采煤工艺改良措施,并通过支架结构优化设计,增强了支架封闭性能,最终实现了两柱掩护式综放工作面的安全高效生产。     

ZF5800/17/28H两柱式综采放顶煤支架应用分析

为解决综放工作面四柱式液压支架受力不均衡及支护能力低的问题,试验应用ZF5800/17/28H型两柱式液压支架。液压支架初撑力较高,各项受力状态平稳,整体性能良好,满足了工作面的顶板支护要求。     

煤矿综放工作面支架优选研究

通过现场实测,对某矿322综放面和323综放面采用的两柱掩护式及四柱支撑掩护式综放支架立柱受力情况进行对比分析,认为两种支架的工作阻力均能满足工作面支护需求,且四柱式支架的支护效率更高,但四柱式支架受力的均衡性较差;两柱式支架左、右立柱受力分布均衡,支护性能得到了有效的发挥,支护效率较高,更能适崔木煤矿较软煤层地质条件。     

保德矿8~#厚煤层综放工作面合理支护强度研究

基于保德煤矿8~#厚煤层顶板岩性及组成情况,对8~#煤层顶板进行类型划分与评价,通过对81304综放面矿压规律的实测分析,从矿压显现强度、支架接顶状态和煤壁片帮等方面综合考虑,建议将原架型由2柱式综放支架改为4柱式放煤支架,并提高支架工作阻力和支护强度。采用理论计算和工作面实测分析相结合的方法,对该矿综放工作面液压支架合理支护强度进行分析,确定采场支架合理支护强度为1.35 MPa。     

两柱式放顶煤支架支撑效率分析

基于在神东柳塔煤矿实际使用的两柱掩护式放顶煤支架的立柱和平衡千斤顶工作阻力观测,分析了ZFY10200/25/42型两柱掩护式放顶煤支架的理论支撑效率为83.1%,而在实际使用过程中,由于平衡千斤顶常处于受拉的不合理工作状态,大幅降低了支架支撑效率,该支架在08综放工作面的实际支撑效率仅能达到68.7%。故两柱掩护式放顶煤支架不适用于硬煤层及节理裂隙不发育的中硬煤层放顶煤开采。     

倾斜厚煤层综放工作面端头矿压特征分析

 倾斜煤层综放开采,采煤工作面的矿山压力显现受到煤（岩）层倾角的影响。较长工作面的顶板往往呈纵向O-X型破断,顶板来压在工作面方向出现不同步特征,两端头的顶板先破坏。通过对3301工作面两端头位置的矿压现场在线监测,结合工作面矿压显现进行顶板来压特征分析,得出了该工作面顶板运动变化规律、周期来压步距及两端头矿压变化规律。同时分析了液压支架的工作状态,检验了工作面的支护质量,为提高顶板管理水平及后续生产提供指导。     

综采覆岩破坏离散元数值模拟分析

采用离散元数值模拟的方法研究煤层综放开采覆岩破坏规律,对数值模型的计算结果分析得出:通过提高综采支架支护阻力,可抑制工作面控顶区附近顶板采动裂隙发育高度,使其不波及松散含水层,从而实现高承压松散含水层下,提高上限安全开采目的,为高承压松散含水体下缩小安全煤岩柱开采,合理解放和回收防水煤柱内所呆滞的煤炭资源提供了理论基础。     

极破碎顶板松软煤层支架选型及抱采工艺实践

为解决极破碎松软厚煤层工作面煤壁片帮和架前端冒顶难题,以芦岭煤矿极松软9煤综放开采为工程背景,分析了传统综放开采工艺特点,结合现场工程实践,研究了无梁端距抱采放项煤工艺,其特点是通过加长顶梁实现无梁端距条件下采煤,设置800mm伸缩梁保证超前支护,借助铲煤板铲平顶煤,带压移架,充分利用煤壁片帮进行采煤。针对此工艺特点,提出了该回采工艺合理的“三机”配套技术,并在芦岭煤矿特定地质条件下开展工业性试验,煤炭月产量达10万t,效果良好。     

平朔矿区两柱掩护式放顶煤支架适应性研究

基于平朔矿区首次使用ZFY12000/23/40D两柱掩护式放顶煤支架,为评价该支架在此矿区的适应性,总体研究了支架结构、承受载荷、平衡千斤顶、电液控制系统和实际使用工况。结果表明：支架结构能满足放煤要求;实测周期来压步距11.6 m,动载系数1.71;支架工作阻力5 941kN,最大12 443 kN;支架二柱受力偏差5.96%;放煤后支架受力降低13%;放煤后平衡千斤顶受力变化最大30.23%;实测支架移架时间初期29.8 s、后期59.7 s,放煤时间54.3 s;工作面遇断层和风化氧化区,架前冒顶和煤壁片帮增多;电液控制系统控制器失效较多。分析认为ZFY12000/23/40D型两柱式放顶煤支架在该地质条件下适应性较好。     

酸刺沟煤矿综放工作面矿压显现异常及控制技术

针对酸刺沟煤矿6上煤层大采高综放工作面矿压显现强烈,对工作面矿压显现进行了实时在线监测与分析。结果表明:工作面周期来压步距为20.2 m,来压动载系数平均1.35,高压力区集中在20—130号支架,98%的支架日最大工作阻力达到或超过15 000 kN的额定工作阻力,工作面推采初期出现压架事故。采取了提高安全阀开启阀值、加快推进速度、来压期间减少放煤和在高压力区深空卸压爆破等措施控制顶板,减小压力显现强度,监测显示安全阀开启率降低至12.4%,支架工作阻力基本符合正态比例分布,提高了工作面安全生产水平。     

综放工作面支架围岩关系相似材料模拟试验

为了解决开采中存在的矿山压力问题,采用相似材料模拟试验的研究方法,分析了塔山矿综放工作面顶板运动范围、规律以及支架受力情况。认为综放面直接顶和基本顶有上位和下位之分,上位直接顶和基本顶在运动过程能形成平衡结构;工作面顶板不同来压阶段,支架受力不同;试验结果得出了通过减小控顶距能够降低工作面支架压力,防止支架压死的途径为适当缩小控顶距,适当增加支架的可压缩量和提高支架的支撑能力。     

综采工作面液压支架掩护梁更换技术实践

针对杨柳煤矿10414工作面液压支架掩护梁损坏情况,分析了支架掩护梁发生开焊、断裂等现象的影响因素,通过对整体换架、导硐抽架和滞后抽架3个换架方案进行比较,确定了采用滞后抽架快速更换液压支架掩护梁等大型部件,明确了换架的技术方案,详细介绍了采场准备情况、顶板支护铺网要求、推进要求和掩护梁支架更换过程。通过实践表明,此综采工作面换架方案可实现快速、安全、经济的液压支架掩护梁更换。     

浅埋深大采高综采工作面液压支架适应性分析

 为了研究6-2101综采工作面ZY8640/25.5/55液压支架的适应性,本文通过现场实测分析了液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板控制效果、工作阻力分布规律及支架运转特性。分析结果表明本套支架6-2煤层开采适应性较好,支架选型能够满足该矿地质条件要求。研究结论为浅埋煤层大采高工作面支架选型和顶板控制提供了参考。     

综采与综放工艺条件下采场矿压特征分析

基于相同顶板条件下,综采工艺与综放工艺的平均矿压显现特征差异,为给支架选型与顶板管理提供基础依据,以某矿217工作面为例,采用支架压力记录仪实时记录支架工作阻力,结合工作面矿压显现进行顶板来压特征分析。通过分析放煤阶段和不放煤阶段的支架阻力变化,研究综采与综放工艺的顶板来压特征之差异。研究结果表明：与综采工艺相比,综放工艺支架阻力显著增加,动载系数1.30～1.41,顶板来压强烈,基本顶周期来压步距从平均22 m减小到平均11 m,明显减小。在倾斜方向上,中部基本顶来压最强烈,其次是下部、上部,工作面周期来压较强烈。