确定综放支架工作阻力的统计类比法

文章在确定综放支架工作阻力的理论分析基础上,提出了影响支架工作阻力的主要因素,根据现场大量实测数据,回归出了综放支架工作阻力的计算公式并作了举例.     

确定综放支架工作阻力的统计类比法

文章在确定综放支架工作阻力的理论分析基础上,提出了影响支架工作阻力的主要因素,根据现场大量实测数据,回归出了综放支架工作阻力的计算公式并作了举例。     

新疆龟兹矿业综放工作面支架工作阻力的确定与实践

综放开采工作面支架合理工作阻力的确定是综放开采顶板控制与工作面安全高效开采的核心问题。基于矿井拟采取综放开采区的地质采矿条件,根据国内综放工作面支架工作阻力计算公式,确定了支架所需的合理工作阻力,并与已有支架的工作阻力进行对比分析,结果表明,对确保煤矿综放安全高效生产具有重要的现实意义,可为类似条件下矿井支架选型提供参考。     

基于覆岩破坏层次化效应的浅埋煤层下分层综放面支架工作阻力确定研究

基于神东活鸡兔井浅埋厚煤层下分层综放开采实际,采用理论分析基于覆岩破坏层次化效应的综放工作面支架工作阻力确定的相关公式参数,确定式中系数在浅埋深下分层综放时的合理取值范围为整层综放开采时的2倍,并进行支架选型。通过现场实测矿压显现规律表明,修正后的基于覆岩破坏层次化效应的下分层综放面支架工作阻力确定公式在浅埋深下分层综放支架工作阻力的确定中是适用的。     

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。     

急倾斜厚煤层水平分层综放工作面支架载荷确定

基于现有综放支架工作阻力计算方法不能适用水平分层综放工作面.通过分析急倾斜厚煤层水平分层综放开采后顶板破断形成的结构,以及结构失稳时对顶煤和支架的作用,确定水平分层综放开采工作面支架载荷计算方法.研究发现,急倾斜厚煤层水平分层综放开采支架载荷主要来自于本分层顶煤、残留于采空区上分层顶煤和部分冒落矸石重力,支架载荷大小与水平分层厚度、煤层倾角、顶板岩性等条件有关,确定了水平分层综放条件支架载荷计算公式,并通过现场实测数据验证,取得了合理可靠的计算结果.     

西川煤矿厚煤层综放开采顶板破断特征及支护阻力确定

以西川煤矿1109综放工作面生产技术条件为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合,研究了综放开采顶板破断特征及其影响因素以及工作面支护阻力的确定。研究表明,1109综放工作面上位直接顶的周期性破断导致工作面来压,影响其周期性破断的主要因素为上位直接顶岩层厚度以及覆岩压力;工作面支护阻力主要由上位直接顶周期垮落步距、支架控顶距、附加力作用位置以及下位直接顶对上位直接顶作用力距煤壁距离确定,并计算得出了1109工作面合理的支护阻力。现场实测表明:ZF6400/17/32型液压支架工作阻力满足顶板支护要求,能够有效支撑顶板,保证工作面安全生产。     

布尔台矿综放工作面端面冒顶影响因素研究

针对神东矿区布尔台煤矿首个综采放顶煤工作面回采过程中频繁出现的端面漏冒及片帮问题,采用现场实测、数值模拟等方法研究42103综放面端面片帮、漏冒特征及其影响因素。基于现场实测统计,分析了42103综放面端面片帮冒顶程度及分布特征,建立了端面冒高与支架端面距及支架阻力之间的回归方程,得出煤岩体冒高、片帮与端面距呈线性正相关,与支架工作阻力为倒幂函数相关性关系,煤岩体冒高与片深呈对数相关关系。在此基础上,模拟优化该综放面端面漏冒防控技术参数,即两柱掩护式支架综放面端面距小于0.75 m、支架工作阻力大于12 000kN时的端面顶板控制效果好。研究成果为神东矿区类似开采条件以及布尔台矿后续综放工作面的安全高效开采提供参考。     

补连塔煤矿1~(-2)煤四盘区综采工作面支架阻力确定

综采工作面支架工作阻力的合理确定,对于开采厚及特厚煤层工作面的安全生产来说至关重要。传统的综放工作面支架阻力确定的方法主要是依据理论估算法和实测统计法。论文以补连塔煤矿为工程背景,以实测支架载荷统计和垮落带上覆岩层不能形成稳定结构两种方法来估算综采工作面支架阻力,两种方法分别估算的支架阻力为10779~11855k N、11403k N,根据矿压观测结果,1-2煤四盘区的支架额定工作阻力应该达到10779~11855k N,最终选定支架阻力为12000k N的支架。     

综放工作面顶板运动规律及支架-围岩关系研究

布尔台煤矿42103综放工作面回采过程中,经常出现台阶下沉甚至支架压死等现象,在对42103综放工作面支架合理工作阻力进行分析的基础上,采用理论推导和现场实测相结合的研究方法对工作面顶板运动规律进行计算,建立了42103综放工作面顶板结构模型,并分析支架-围岩的相互关系,利用顶板结构模型法和动载系数法综合计算确定了42103综放工作面支架合理工作阻力。研究结果表明:42103综放工作面顶板压力为1.63 MPa,支架合理工作阻力为18 709 k N,支架合理支护强度为1.71 MPa。     

王家塔煤矿大采高液压支架合理工作阻力研究

回采工作面液压支架支护强度的确定是液压支架选型中的重点和难点,支护强度确定后,根据液压支架具体配套设计方案中的支护面积,可计算出支架工作阻力。对于新矿区,支护强度的确定通常采用理论公式计算法、数值模拟法、类比法等多种方法进行综合论证,对于浅埋深特殊煤层还要考虑浅埋深相关因素的影响,要采取科学方法进行选型和确定。     

液压支架初撑力与工作面矿压显现关系研究

针对铁北矿右三片工作面压架事故中暴露出来的支架初撑力较低的问题,采用现场实测、理论分析等手段,实测得到了工作面约60%的支架初撑力小于3 000 kN,分析了支架初撑力对顶板下沉量、支架工作阻力、动载系数的影响关系。研究表明支架初撑力对控制直接顶稳定性和减少顶板破坏程度具有重要作用,初撑力较低会导致顶板的早期离层与破碎,高初撑力有利于支架性能的充分发挥,保障工作的安全、高效生产。     

浅埋超大采高工作面覆岩“切落体”结构模型及应用

针对浅埋煤层矿压显现强烈,易于发生切顶压架事故的问题,以神东矿区浅埋煤层为例,统计分析了7个矿、30余个综采工作面矿压数据,结果认为,与普通埋深及深部煤层相比,浅埋煤层工作面液压支架载荷大、周期来压步距短、动载系数大。采用钻孔位移计实测分析了上湾矿8.8 m超大采高工作面覆岩破断及地表岩移特征,破断位置位于工作面后上方,各层位测点呈整体同时破断,破断范围快速波及地表,当工作面推进11 m后,距顶板26 m处测点最大下沉量227 mm,当工作面推进296 m后,地表最大下沉量5.89 m。对比分析覆岩破断与液压支架工作阻力的对应关系,认为覆岩破断后没有直接与采空区矸石接触,而是形成某种结构并产生缓慢下沉现象。采用相似模拟方法分析了上湾矿8.8 m超大采高工作面覆岩破断及运动规律,认为正常情况下,呈整体同时破断的块体能够相互铰接并形成结构,当支护质量不足或者遇到地质异常区时,结构易发生整体滑落失稳,导致工作面压架事故。基于以上认识,提出了浅埋超大采高工作面覆岩"切落体"结构模型,分析了切落体结构的稳定条件及失稳类型,认为浅埋煤层覆岩呈整体切落式破断,形成以滑落失稳为主的铰接结构。研究得到了液压支架合理工作阻力计算公式,并以上湾8.8 m工作面为例进行了验算,结果表明,基于"切落体"结构计算的支架工作阻力能够满足工作面顶板支护要求。"切落体"结构为浅埋煤层液压支架合理工作阻力确定提供了理论依据,丰富了浅埋煤层开采岩层控制理论。     

履带行走支架在残煤短壁开采设计中的应用

针对目前国产履带行走支架在旺格维利式短壁采煤法中的作用开展研究，论述了从进口引进直至国产化的历程以及使用效果，分析了在不同短壁采煤法的配置与必要性，介绍了支护阻力计算公式，通过数值模拟研究了行走支架在开采期间同一支巷的不同位置、不同刀间煤柱宽度下的支护阻力、各个单立柱压力分布及变化规律，得出采空区侧和实体煤侧对立柱压力的影响情况，据此得出支护阻力主要影响因素与关系，并在现场实践中对立柱压力进行监测分析，验证了理论分析的正确性。结果表明，行走支架额定工作阻力能够满足使用要求，切顶线后支巷顶板不垮落是短壁安全开采的重要保障，且各个立柱压力同采空区范围、刀间煤柱宽度呈正相关关系，采空区侧要明显大于实体煤侧。     

国产大采高液压支架的研究现状与发展趋势

分析了国内大采高液压支架的研制及发展过程,着重阐述了支架的高度、工作阻力、中心距等主要技术参数的研究现状,并指出了大采高液压支架的发展趋势。     

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。     

6m大采高综采面支架合理支护强度确定

为了确定玉溪矿6m大采高工作面支架的合理支护强度,基于矿井实际地质条件,通过采用经验估算法、基于顶板分类的支护强度计算方法及建立在"支架-围岩"相互作用关系之上的数值模拟分析方法,对工作面支架合理支护强度进行计算,最终确定支架支护强度为1.17MPa,能够完全满足现场需要。研究结果对于大采高支架合理工作阻力的确定具有重要的参考价值。     

支护阻力作用下综放开采顶板结构稳定性分析及应用

基于综放开采顶板"悬臂梁-铰接岩梁"结构模型,考虑采场支架的作用力,对基本顶"铰接岩梁"的关键块进行受力分析。通过分析,完善了关键块S-R稳定条件。基于关键块失稳的必然性,以控制两种失稳中对工作面威胁最大的滑落失稳为原则,提出了综放开采支架工作阻力的确定方法。最后依此方法对塔山8105工作面支架进行了选型。现场工业性试验表明:所选架型运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。     

重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术

为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明：支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。     

浅埋煤层开采顶板切落条件下支架动载效应

针对浅埋煤层开采周期来压过程中顶板沿煤壁切落时对支架造成冲击的现象,根据基本顶回转切落造成直接顶岩体非线性破坏特征,建立了由基本顶-直接顶-支架-采空区矸石组成的力学模型,应用突变理论和岩石动力学方法,推导了直接顶失稳前后基本顶切落荷载作用下的支架压缩量表达式,分析了顶板切落过程中的动载效应,获得了顶板切落条件下支架工作阻力。研究结果表明：基本顶回转切落和直接顶失稳破坏是造成支架冲击的主因,直接顶岩体变形的突变量决定了冲击荷载的大小,系统失稳时的支架荷载除了与基本顶的周期来压步距、上覆岩层荷载、直接顶厚度有关外,还与支架和直接顶岩体的刚度比、直接顶岩体性质等因素相关。