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。     

7131工作面高阻力支架适应性分析

为了研究祁东煤矿7131综采工作面ZY10000/23.5/42液压支架的适应性,通过在线监测压力观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及支架运转特性.采用理论计算方法对不同采高条件下顶板载荷进行了估算,提出了防治冒顶与煤壁片帮的措施,对工作面的安全生产具有指导意义.     

三交河煤矿大采高综采面冒顶影响因素的数值模拟

针对三交河煤矿大采高综采工作面受到顶板泥岩影响容易出现冒顶灾害,采用UDEC离散元数值模拟软件,分析了不同端面距和不同支架工作阻力对顶板冒高和顶板下沉量的影响,结果显示:为保证大采高综采面顶板控制效果,端面距应控制在0.6m以下,支架工作阻力应不小于7600kN。将其作为防治顶板灾害的控制指标,现场应用表明效果良好。     

坚硬顶板工作面岩层移动规律及支架合理选型研究

针对山西宁武榆树坡煤业有限公司2201工作面顶板坚硬、采高大及支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟和工程实践的方法,对坚硬顶板条件下大采高一次采全高工作面岩层移动规律进行了研究,选取支架型号为ZY8000/26/56并进行了工程应用。现场应用中支架工作状态良好,取得了有效的顶板控制效果,满足工作面安全高效开采的要求。     

综采工作面端面顶板失稳规律及支护对策

为保证综采工作面端面顶板的稳定,结合某矿综采工作面破碎顶板条件下开采的生产实际,采用理论分析与FLAC3D数值模拟计算相结合,综合分析工作面端面顶板失稳规律,提出了工作面端面顶板稳定性控制技术。分析认为,支架工作阻力对端面顶板控制影响较大,随着支架工作阻力的增大,端面顶板稳定性增强,发生冒顶概率较小;当支架工作阻力达到额定工作阻力的80%以上时,支架工作阻力的增加对端面顶板的控制作用影响减弱;当支架支护阻力达到一定工作阻力时,工作面顶板发生压剪破坏,破坏区域位于煤壁前方顶板;应合理控制支架前后工作阻力比值,比值为1~1.2时能够加强端面顶板与支架的稳定性。     

5111综采工作面顶板控制分析

顶板控制作为综采工作面安全生产的必要工作,在实际的煤矿开采中,需要结合煤层实际的顶底板情况和安全需求,进行支架支护设计和顶板控制,如何提高顶板控制效果,也成为当前综采工作面需要考虑的问题。通过对5111综采工作面基本情况的阐述,分析对支架进行选型设计,提出顶板控制的要点,以期望可以满足煤矿的安全生产需要。     

东曲煤矿综采工作面端面顶板失稳规律及其控制研究

依据东曲煤矿14214综采工作面破碎顶板条件下开采的生产实际,采用FLAC3D数值计算和理论分析相结合,分析了工作面端面顶板失稳规律。研究表明:随着支架工作阻力的增大,端面顶板冒落程度变小,稳定性增强,当支架工作阻力为额定工作阻力的80%以上时,支架工作阻力的增加对端面顶板的控制作用影响减弱;当支架支护阻力达到额定工作阻力时,工作面顶板塑性破坏区域位于煤壁前方顶板中且破坏形式主要为压剪破坏;支架前后柱工作阻力比值不同,前后柱所控制顶板的区域不同,破碎顶板条件下应适当提高前柱阻力,其比值为1~1.2有利于端面顶板的稳定性控制与支架的稳定。     

基于顶板与煤壁控制的支架阻力的确定

为了解决高效安全开采工作面顶板与煤壁控制问题,通过现场调研和理论研究,详细介绍了采煤工作面支架工作阻力的发展状况以及国内外确定支架工作阻力的基本方法,并指出这些方法都是从控制顶板载荷为出发点。为了实现高效开采,建立了平衡顶板载荷和保持煤壁稳定的确定支架工作阻力二元准则。分析了顶板压力等对煤壁稳定的影响以及支架工作阻力在减缓煤壁压力的作用,煤壁上的顶板压力是影响煤壁稳定的主要因素,提出了在保持煤壁稳定时支架工作阻力应满足的准则。当基本顶结构失稳时,会对支架产生冲击,提出了计算控制顶板的支架工作阻力确定的动载荷计算法。     

大采高工作面超前支架支护技术应用探讨

针对15#煤三采区S8310工作面煤层厚度6.35~6.60 m,在工作面回风顺槽使用了ZCZ10000/26/45型超前支架。使用效果:支架工作阻力10000 k N,初撑力大于9236 k N;控制顶板效果好;改善了现场安全性、提高了劳动效率。     

寸草塔二矿近浅埋煤层掩护式液压支架适应性分析

通过对寸草塔二矿13107工作面矿压显现规律的观测及对工作面所选ZY7600-12/24型两柱掩护式液压支架对工作面顶板支护与控制效果的分析,应用综采工作面液压支架合理工作阻力确定方法、关键岩层控制理论、综采工作面支护强度回归公式计算等方法,对寸草塔二矿3-1煤层适宜的支架工作阻力参数进行了计算与分析,进而对该矿近浅埋煤层综采工作面掩护式液压支架的适应性进行了综合分析与研究。     

8.8 m超大采高工作面支架与围岩相互作用关系

8.8 m超大采高综采工作面一次开采高度及开采强度大,采场围岩控制困难。采用立柱压力传感器、位移传感器对工作面回采期间支架工作阻力、顶板下沉量进行了全程系统监测,对工作面矿压显现规律、支架工作阻力循环曲线、顶板下沉量及割煤循环内下沉曲线进行了分析,对支架工作阻力、初撑力、支架刚度与顶板下沉关系进行了研究。研究结果表明：超大采高工作面开采具有来压区域性明显、来压急增阻、非来压恒阻、大小周期来压的宏观特征;工作面顶板下沉具有明显的时空差异性,空间上呈现工作面“两端小-中部大”的特征,时间上呈现来压期间大、非来压期间小的特点;工作面支架ΔF-T和顶板下沉ΔS-T均化循环曲线具有高度的一致性,来压期间2者均呈对数-大斜率线性复合增长,非来压期间呈现近常数或小斜率线性增长;顶板下沉与支架工作阻力呈线性对应关系,随支架工作阻力的增加而增大,安全阀开启后,顶板下沉速度明显增大,最大下沉速度为安全阀开启前的4.3倍,安全阀长时开启时顶板下沉速度由急增逐渐过渡至缓增状态,ZY26000/40/88液压支架在来压期间一定时间内可以将顶板下沉控制在一定的范围内,但并不能阻止其继续下沉;初撑力及支架刚度大小对...     

极近距离薄煤层工作面液压支架设计与应用

以宝欣矿3#煤层综采工作面为研究背景,根据极近距离破碎顶板的实际开采条件,构建了支架受力力学模型,通过理论分析确定支架支护强度不低于0.65 MPa,确定了支架结构形式为两柱掩护式。设计了ZY5400/08/17型强力掩护式液压支架。应用效果表明,支架支护参数设计合理,运行姿态良好,工作面顶板岩层得到了有效控制,可以满足极近距离破碎顶板工作面安全支护要求。     

综放工作面多夹矸岩层支架工作阻力的合理确定

针对8301工作面特殊地质开采条件,提出采用多夹矸顶板载荷估算方法,通过与宏观损伤力学法、反分析数值模拟法、实测统计法3种传统综放工作面支架工作阻力确定方法的计算原理和结果对比,结合现场实测得出:多夹矸顶板载荷估算方法能够合理确定复杂地质条件下综放工作面支架工作阻力;ZF13000/25/38型支撑掩护式支架能满足8301工作面顶板控制的需要。     

厚硬砂岩顶板水压致裂技术的应用

干河矿2-126综采工作面顶板为厚硬砂岩顶板,工作面来压步距长、矿压显现强烈,支架前方煤壁发生片帮垮落,威胁工作面生产安全.为解决坚硬顶板悬顶问题,提出水压致裂技术对顶板进行弱化.现场应用效果表明:采取水压致裂措施后顶板卸压效果明显,能够控制顶板及时垮落,工作面来压平稳,支架工作承受载荷在可控范围内,保障了工作面的正常生产.     

三软煤层大采高工作面液压支架适应性分析

采用类比法和顶板载荷法对21010工作面ZY4000-17/37型液压支架的适应性进行了初步探讨,同时以现场观测为手段对该型支架在采场的工作状态进行了观测和分析,得出结论:该型支架能够满足21010工作面采场支护要求,支护效果较好;为避免回采期间顶板和片帮事故的发生,应有意识提高支架初撑力。     

厚煤层大采高液压支架适应性分析

以某矿15101工作面选用的ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架为分析对象,通过实测矿压数据和三维曲线图分析液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板的控制效果和支架的运转特性,结果表明,回采过程中,ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架平均初撑力3 168.015 kN,仅达到额定初撑力7 200 kN的44%,平均工作阻力4 850.615 kN,仅达到额定工作阻力的53.9%,通过支架的适应性分析,对液压支架的额定初撑力和额定工作阻力提出了新的参数,并进行理论验证,确定了适应15101工作面的支架型号为ZY6800/17/36型两柱掩护式液压支架。     

大采高综放工作面支架适应性评价

针对酸刺沟煤矿6上105-2大采高综放面初采期间顶板来压强烈、支架损坏严重等问题,采取了调高安全阀开启压力和采空区留条形间隔煤垛等措施。基于此,对工作面支架工作阻力和矿压显现进行实时观测,通过理论计算及实测分析,得到了工作面顶板结构模型和实测矿压规律;并从支架工作阻力、控顶效果、支护效果及支架工作位态等4个方面验证了支架具有良好适应性,能够满足顶板控制要求。     

综放工作面顶板缓慢活动支架增阻预测模型

检修和停产期间综放工作面顶板缓慢活动易引发压架灾害,预测检修和停产期间覆岩活动和支架工作阻力演化是相应压架灾害防治的关键。将综放工作面支架上方顶煤、直接顶和基本顶视作整体宏观顶板,引入广义开尔文模型模拟综放工作面宏观顶板的缓慢活动及其对支架工作阻力演化的影响,建立了综放工作面宏观顶板缓慢活动增阻预测模型。利用该模型预测了陕西宝鸡崔木煤矿303综放工作面液压支架工作阻力演化,分析了初撑力和宏观顶板性质对顶板缓慢活动和支架工作阻力演化的影响,结果表明:(1)宏观顶板缓慢活动增阻预测模型能较好地预测工作面检修和停产期间支架增阻。(2)模型中参数E₂描述了宏观顶板的软硬。E₂越大,宏观顶板越坚硬,初撑后宏观顶板下沉量小,支架增阻力也小。(3)初撑力增加,宏观顶板的E₂值近似线性增加,支架增阻力近似线性减小。增大初撑力,能够提高宏观顶板的完整性,降低宏观顶板缓慢活动引起的增阻力。(4)宏观顶板黏滞系数η主要影响支架工作阻力随时间演化曲线的形态。η越大,支架阻力演化曲线收敛越慢。(5)将多个支架(或循环)的计算参数均值与本文宏观顶板...     

改善支撑式液压支架控制破碎顶板的途径

本文根据有关工作面矿压研究成果，建立了采场支护系统的顶板结构模型。通过力学计算及分析，得出了支架总工作阴力作用点移向工作面煤壁可以改善支架对支架对破碎顶板的控制。提出了一些改善支撑式液压支架控制破碎顶板的具体途径。通过分析得出了合理的支护参数。     

浅埋深工作面支架与顶板的动态相互作用研究

以榆家梁煤矿44305工作面支架活柱伸缩量实测数据为基础,同时对比支架工作阻力监测数据,从工作面顶板下沉特征(周期下沉与循环下沉)及支架让压能力2方面研究了支架与顶板的动态相互作用。结果表明,割煤移架使得"支架-顶板"组成的稳定支撑系统失去平衡,造成移架后在形成新的稳定支撑系统前发生了顶板循环下沉与支架增阻;顶板循环下沉在其运动周期内累积形成周期下沉;44305工作面顶板周期下沉量200~300 mm,最大可达462 mm,下沉速度为40~60 mm/h,循环下沉量约30 mm,最大可达52 mm;支架活柱伸缩余量是评价支架让压能力的重要指标,44305工作面回采期间应控制最低采高,确保支架活柱伸缩余量在300 mm左右,避免长时间在较低支撑高度工作,减小切顶压架风险。