付村煤矿综放工作面回采巷道超前支架支护实践

为了解决付村煤矿综放工作面回采巷道超前支护难题,研制了ZTZLC28000/25/50型超前支护液压支架.介绍了该超前支护液压支架的基本结构、工作原理、技术特征、主要技术参数和该超前支护液压支架在枣庄矿区付村煤矿3上1002综放工作面材料巷的应用情况.结果表明,采用该超前支护液压支架进行回采巷道超前支护,两帮移近量平均26 mm,顶板下沉量18 mm,比未采用巷道超前液压支架前分别减小215 mm和126 mm,可以有效防止巷道超前支护段冒顶事故的发生,提高人员作业的安全性,加快工作面推进速度,实现综放工作面的安全高效生产.     

大采高工作面机尾巷道超前支护及上隅角三角区端头支护技术研究与应用

针对长平煤业公司大采高工作面机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护存在的问题,提出了机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护统筹一体化解决方案,结合4306工作面开采条件、巷道断面和综采设备情况,研制了超前支护液压支架和端头液压支架联合支护成套装备,该装备在长平煤业公司4306大采高工作面得到了成功应用,取得了良好的运用效果。     

超前液压支架沿工作面走向承载特性研究

根据超前液压支架的支护特点,将超前液压支架中的立柱简化为弹性支座,建立超前支架组弹性支座岩梁模型。将超静定岩梁离散为静定单跨梁,利用MATLAB程序计算分析不同支架刚度、巷道高度、顶板弹性模量、支护密度等参数对巷道顶板下沉量的影响。通过计算验证了非等强支护能够使得支护系统与巷道矿压规律相适应,增强超前支护系统适应性。     

超前支护液压支架非等强支护技术及自动控制装置研究

煤矿运顺和回顺巷道采用锚杆锚索或金属棚支护,超前支护液压支架在推进过程中对顶板反复支撑作用,使巷道顶板结构受到破坏,引起顶板破碎,不利于巷道顶板管理和煤矿安全生产。根据巷道顶板条件和压力分布情况控制超前支护液压支架的初撑力,在巷道不同的相对位置实现非等强支护,而支架的工作阻力和其他功能不受影响,最大限度保证巷道顶板完整,实现对巷道顶板的安全科学管理。     

工作面巷道超前支护设备的设计

介绍了国内外工作面超前支护技术的研究动态,分析了几种常用支护装置及其优缺点.在此基础上,结合矿井工作面的实际情况,设计了一种全控顶自行式超前液压支架.该全控顶自行式超前液压支架是一种以内、外架互为支点,自动行走、支护的设备,适用于巷道断面面积大、巷道变形量大的巷道超前支护.     

排式顶梁端头液压支架组在煤矿支护中的应用研究

介绍了采煤工作面端头支护及巷道超前支护所用的支架形式特点,研究了既可以应用在采煤工作面端头支护和端头支架前方巷道超前支护,又可以在有端头支架的综采工作面独立用于巷道超前支护的排式顶梁端头液压支架组.该支护形式具有控制顶板能力强、运输安装方便快捷、支柱的选择范围大、支架宽度和长度灵活改变以及能够实现大行程方案设计等特点.     

补强锚索在综放工作面回采巷道超前支护方式中的应用

回采工作面巷道超前支护段在高应力作用下容易发生变形破坏,其围岩的稳定性对工作面正常通风、运输、行人具有重要意义。随着装备技术水平的提高,回采巷道超前支护区域常采用液压支架进行加强支护,由于超前液压支架随着工作面推进需要频繁“升-降”支架,在破碎巷道顶板中容易加剧顶板破碎程度,严重影响支护效果。本文提出补强锚索支护方式代替超前液压支架,采用理论计算结合FLAC3D数值模拟的方式对补强锚索支护参数进行确定,并在红岭煤矿1505工作面回风巷超前支护段进行应用,保证了1505工作面安全回采。该技术为同类地质条件的综放工作面超前支护方式研究提供借鉴。     

基于Terzaghi理论的综采面超前液压支架静力学分析

为研究在巷道围岩垮落这类危险工况下的超前液压支架支护性能,基于Terzaghi理论计算围岩应力,并推导出超前液压支架最大支护强度,采用Pro/E构建了超前液压支架的三维实体模型,利用ANSYS软件对超前液压支架顶梁施加围岩压力并进行静力学分析,仿真结果表明:超前液压支架的顶梁、底座、前后立柱的最大应力值分别为392 MPa、17 MPa、104 MPa和154 MPa,均远小于超前液压支架主要材料Q690的屈服强度,说明超前液压支架支护性能满足在这种危险工况下的使用条件。     

综采工作面超前支护工艺研究及应用

针对超前支护存在的机械化程度低、安全性能差等问题,通过现场调研,采用过渡液压支架、端头液压支架和巷道超前支护液压支架支护,形成了可行性技术方案。该技术成功应用于漳村煤矿综采工作面,实现了可观的经济效益和社会效益。     

掘进巷道临时支护液压支架的研制与应用

以东周窑矿2105掘进巷道为案例,开展了电液遥控操纵式掘进临时超前支护液压支架的设计和应用研究,对ZLJ2400/24/32临时超前支护液压支架的结构、工作原理及工作环境参数进行了分析.工业性试验结果表明:该支架支护效果理想,可有效提高巷道掘进效率.     

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。     

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。     

煤矿锚杆支护技术的进展

１　概述　　大多数采用长壁工作面开采的煤矿面临的主要障碍是采区巷道掘进和支护问题。锚杆支护过程是妨碍煤炭开采进度的“瓶颈”,在一个工作面采煤循环中所占的时间最长。房柱式开采煤矿面临同样的问题。当锚杆支护密度较大时,如果将锚杆支护的时间缩少一半,工作面煤炭产量几乎可以提高１倍。　　连续采煤机的设计开机率一般超过９５％,但一天内的实际开机时间只有４．７～７．２ｈ。为了改变这种状况,需要采用一种综合系统方法,该方法将煤炭开采、顶板支护、煤炭运输、通风、设备维修和材料供应各环节进行合理配置、系统优化,以…     

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。     

预应力U型钢支架及支护技术的研究和应用

根据支架与围岩共同作用的原理,通过围岩位移与支架压力关系的数值模拟和现场实践,对预应力U型钢支护技术进行了研究。扼要介绍了预应力U型钢支架特性及其应用情况。     

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。