两柱掩护式放顶煤液压支架在云盖山煤田的应用实践

为解决四柱支撑掩护式放顶煤支架在松软煤层开采过程中经常出现的煤壁片帮、冒顶等问题,结合云盖山煤田地质特征和当前放顶煤支架的发展方向,确定选用ZFY4800/17/32型两柱掩护式放顶煤液压支架替代ZF3000/16/26型四柱支撑掩护式放顶煤支架。现场实践表明两柱掩护式放顶煤液压支架支护强度高、移架速度快,可有效控制松软煤层煤壁片帮、冒顶现象。     

平衡千斤顶对放顶煤两柱掩护支架适应性的作用

针对两柱掩护式支架在放顶煤工作面出现的因位态不合理而引起支架围岩状态恶化的情况，对平衡千斤顶在放顶煤两柱掩护支架适应性的作用进行了探讨．采用理论分析及现场实测的方法研究了支架位态、支架稳定性、工作面端面项煤的稳定性及四连杆受力与平衡千斤顶工作方式及工作阻力之间的关系．分析结果表明，通过平衡千斤顶可以控制移架过程中顶梁仰角的变化，并可调节支架各部位受力以适应放煤过程中顶梁外载的变化，从而提高了两柱式支架对放顶煤工作面围岩活动规律的适应性．研究结果对于现场操作及新架型的改进都有一定的指导作用．     

平衡千斤顶对放顶煤两柱掩护支架适应性的作用

针对两柱掩护式支架在放顶煤工作面出现的因位态不合理而引起支架围岩状态恶化的情况,对平衡千斤顶在放顶煤两柱掩护支架适应性的作用进行了探讨．采用理论分析及现场实测的方法研究了支架位态、支架稳定性、工作面端面顶煤的稳定性及四连杆受力与平衡千斤顶工作方式及工作阻力之间的关系．分析结果表明,通过平衡千斤顶可以控制移架过程中顶梁仰角的变化,并可调节支架各部位受力以适应放煤过程中顶梁外载的变化,从而提高了两柱式支架对放顶煤工作面围岩活动规律的适应性．研究结果对于现场操作及新架型的改进都有一定的指导作用．     

井工一矿综放工作面矿压规律实测分析

通过对平朔井工一矿4108综放工作面两柱掩护式放顶煤支架工作阻力的实测以及运用地震CT技术对该工作面超前支承压力的探测与分析,得出了该工作面的矿压规律,并对比相邻的4107工作面的矿压显现规律,为类似综放工作面安全高效回采提供依据。     

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.     

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。     

掩护式放顶煤液压支架在实践中问题探讨

通过对掩护式放顶煤液压支架在实践中出现的问题进行探讨,证实两柱掩护式放顶煤支架完全可以满足对应地质条件工作面需要,为相同或同类工作面使用此类支架提供了参考。同时也为两柱掩护式放顶煤液压支架推广提供了依据。     

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。     

两柱掩护式放顶煤液压支架设计研究

介绍了两柱掩护式放顶煤支架的总体结构和参数确定，分析了其与围岩的适应性并与四柱支撑掩护式放顶煤支架进行了对比。     

"三软"煤层综放面矿压规律及支架适应性研究

通过对陕西秦源煤矿N101综放面实际观测数据进行分析,得出了“三软”复杂结构煤层综放面矿压显现活动规律,并对支架的适应性进行分析。     

大柳塔矿活鸡兔井12煤下分层放顶煤工作面放煤效果研究

为了解决活鸡兔井复合区特厚硬煤上分层综采、下分层综放工作面在回采过程中存在工作面机尾段放煤效果差、采空区遗煤多的问题,根据复合区开采煤层的地质条件,对影响放顶煤工作面冒放性的主要因素进行分析,对工作面机尾段顶煤分别采取高压水力预裂、高压气体深孔预裂进行预先弱化的技术。通过在12下206综放工作面实施表明：高压水力预裂技术,预裂之后放煤效果有所提升,但效果不佳,顶煤回收率只有50%～70%左右。高压气体深孔预裂新技术可对顶煤实施预裂弱化,产生大量裂隙,增强顶煤的冒放性,顶煤回收率可达到85%左右,同时也可以释放上覆煤岩应力,防止回采过程中机尾段顶板突然垮落造成支架压死。固体产气预裂技术的应用,可以预先弱化坚硬顶煤,增强顶煤的冒放性,降低块煤率,提高采出率,同时减弱周期来压的显现强度,为放顶煤的安全生产提供有效的保障。     

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。     

综放开采顶煤放出规律三维数值模拟

综放开采中支架上方顶煤在矿山压力作用下破碎成散体,其力学特性与均质岩体相比有较大差异。基于离散元的三维颗粒流程序（PFC3D）能真实地反映顶煤放出过程,建立了综放开采顶煤放出的三维数值模拟模型,进行了不同采放比、放煤步距和放出体形态等的模拟。初始放煤过程中,顶煤颗粒会形成稳定的速度场及二次松散区域;顶煤放出体呈现出支架限定的类偏转椭球体,放出体轴偏角随放煤时间增大呈指数关系减小,放出体高度随放煤时间增大呈幂函数关系增大;顶煤放出体切割煤矸分界面所形成的漏斗面是一个中心轴朝采空区偏移的三维漏斗曲面;不同采放比与放煤步距下,顶煤采出率随工作面的推进呈现出典型的渐进稳定效应。     

高产高效综放工作面设备选型特点分析

在高产高效综放工作面设备选型过程中 ,对前后部输送机能力的合理匹配、移架速度的可靠性等特点进行了分析。指出影响高产高效综放工作面前后部输送机能力匹配的主要因素是采放高度比 ,移架—割煤系统中采支速度比的选取必须保证一定的可靠度要求     

综采放顶煤工作面提高回采率途径的探讨

分析１２１１０综放面煤炭损失的构成，提出１２２０６面提高回采率所采取的措施。     

综放开采顶煤破碎放煤工艺参数优化研究

提高顶煤回收率是综放开采技术的关键,而顶煤的破碎程度及破碎后的充分放出对顶煤回收率有着重要影响。因此,研究厚煤层综放开采顶煤在不同工艺参数下的破坏机理、破碎程度及放出规律,对于实现综放开采工作面的高产高效具有重要意义。以王家岭煤矿2#煤层12309综放开采工作面为研究背景,通过理论计算与相似模拟实验相结合的方法,得出合理的放煤步距为0.865m,并在合理机采高度和放煤步距的基础上研究了不同放煤方式,得出一采一放为最合理的放煤工艺;最后,基于研究得出的放煤工艺参数对王家岭煤矿2#煤层12309综放开采工作面放煤进行数值模拟,其顶煤回收率和含矸率分别为90.6%、7.2%,考虑到现场放煤控制难易程度及工作面生产效率,确定出合理的放煤方式为单轮间隔放煤。     

综放工作面粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据综放工作面的具体特点和实测数据,运用气固两相流动理论,建立综采工作面粉尘运动的数学模型.采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘浓度分布进行数值模拟,模拟结果与实测数据相吻合。模拟显示:粉尘产生后,多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散。割煤是综放工作面内的最主要的尘源,移架、放顶次之,综放工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向5~10m的煤壁一侧。     

特厚煤层大采高综采综放适应性评价和技术原理

针对厚煤层综采(放)开采过程中遇到的技术难题,提出了大采高综采(放)开采面临的3个科学问题,建立了基于技术经济分析的厚煤层开采方法适应性评价指标体系与评价模型。基于液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合原理,建立了液压支架与围岩的耦合动力学模型及煤壁片帮的“拉裂-滑移”力学模型,提出了大采高综采(放)液压支架合理工作阻力确定的“双因素”控制法。基于大采高综放工作面顶煤冒放性与煤壁稳定性控制的矛盾,提出了增大液压支架的初撑力及优化液压支架架型结构等方法缓解2者之间的矛盾。通过开发厚煤层大采高综采(放)关键技术与装备,实现了厚煤层的安全、高效、高回采率开采。