大采高工作面支架支护强度确定及其应用研究

随着大采高工作面采高逐步增大,如何控制煤壁稳定性已成为该类工作面安全开采的关键问题,而选择合理的支架已成为解决上述问题的主要途径。文章从工作面支架的支护强度与顶板下沉量、煤壁稳定性三者关系入手,提出了工作面支护强度的确定是大采高工作面支架选择的依据,并提出了王庄矿8101大采高工作面的支护强度应不低于1.2 MPa,以此确定了该工作面的支架应为ZY15000/33/72D型,现场工业性试验表明,该支架可以适应该类工作面的顶板活动规律。     

大采高工作面采场围岩控制技术研究

为掌握大采高综采工作面采场围岩控制规律和顶板支护技术,通过合理计算,选择力学性能和支护配套的液压支架,提出了工作面支护方案和控制技术,阐述端头及超前支护。总结了顶板支护的规律,分析了顶板及支架受力特点,大采高工艺成功的应用表明支架选型合理,支护强度满足生产需要。     

采场液压支架合理支护强度的模糊计算方法

为了研究一种基于大数据的适应不同地质条件的煤矿采场液压支架合理支护强度的计算方法,采用模糊综合评价的方法,分析液压支架支护强度与地质条件中各影响因素的耦合关系,建立了液压支架支护强度综合评价模型。应用该评价模型对地质条件相似、采煤方法相同的多个现有工作面液压支架支护强度进行分析,归纳出相似地质条件、相同采煤方法支架合理支护强度的回归公式,可为新建煤矿工作面液压支架合理支护强度的确定提供一种新方法。     

大采高综放工作面支架合理支护强度的确定

通过分析山西某矿4号煤综采工作面地质力学条件,确定了该矿4号煤层的坚固性系数为0．75MPa,属软弱煤层。采用数值计算方法,系统的分析了4号煤层大采高综放工作面采高为3．5m时不同支架支护强度情况下工作面煤壁、顶煤的屈服破坏、位移特征及工作面煤壁前方煤体垂直应力分布情况。综合对比支架支护强度情agTa：作面煤壁、顸煤的破坏情况及应力分布情况,从而确定软弱煤层综放工作面支架的合理支护强度,以保证工作面安全、高效生产。     

坚硬顶板大采高工作面压架事故及支架阻力分析

针对大同晋华宫煤矿坚硬顶板大采高综采工作面生产过程中发生压架事故的情况,深入分析压架事故的类型和原因,并基于大采高综采工作面覆岩结构特征,采用理论分析方法,分析得到了坚硬直接顶关键层的悬顶长度的计算方法及其影响因素;对大采高坚硬顶板综采工作面支架工作阻力的确定进行了载荷估算法的修正算法;并根据修正结果及地质条件,计算得到了402盘区工作面支架的合理工作阻力为12 184 kN,支护强度为1.22 MPa,同时确定了合理的支架架型;通过工业性试验,实测分析了所选支架的适应性,结果表明了理论分析计算结果和所选架型的合理性,保障了402盘区大采高综采工作面的安全高效开采。     

大采高工作面顶板支护设计及分析

通过对阳煤一筐8310大采高工作面液压支架选型及强度计算,提出了工作面液压支架的布置及合理性,通过工作面的回采检验和矿压规律的分析,验证了液压支架支护强度和效果满足了顶板支护的要求,为大采高工作面的液压支架选型提供了技术参数。     

大采高液压支架结构优化设计及适应性分析

针对大采高工作面动载矿压显现、煤壁易片帮等问题,基于红柳林煤矿7.0 m大采高开采实践,建立了大采高工作面顶板岩层断裂的"悬臂梁+砌体梁"结构模型及支架与围岩的简化动力学模型,确定了7.0 m大采高液压支架合理工作阻力;对比分析了大采高液压支架架型、护帮结构对围岩的适应性,进行了大采高液压支架结构优化设计及适应性分析。研究结果表明:将大采高工作面"砌体梁"结构上方岩层作为动力学模型的边界条件,以支架立柱的抗冲击特性要求为理论判据,通过动力学仿真计算可得大采高支架的合理工作阻力。两柱掩护式大采高支架较四柱支撑掩护式支架具有支护强度大、四连杆稳定机构受力状态好、质量轻等优点;护帮板与伸缩梁分体结构的护帮力、合力作用位置及可靠性均优于护帮板与伸缩梁连体结构;设计采用抗冲击双伸缩立柱、高压升柱系统等,提高了大采高液压支架对围岩的适应性。     

综采工作面合理支护强度的计算方法

以大柳塔煤矿新开43101薄煤层工作面的支护强度设计问题为工程背景,先计算出采场上方直接顶和基本顶的运动步距,并依据上覆岩层地质条件参数,构建出新开工作面的顶板结构模型。基于"以岩层运动为中心"的实用矿山压力理论思想,由所构建的顶板结构模型,计算出工作面顶板压力,从而确定工作面支架的合理支护强度。     

综采工作面液压支架支护强度的研究

厚煤层工作面的开采引起的采动应力更为复杂,为保证工作面安全开采,必须计算支架合理的支护强度。拟采用理论分析和数值模拟相结合的方法对支架的支护强度进行研究,通过经验估算法得到工作面液压支架支护强度为1.008 MPa,通过数值模拟得到采场支架的支护强度大约为1 MPa,最后认为液压支架合理的支护强度为1 MPa。     

神东上湾煤矿8.8m工作面液压支架适应性分析

神东上湾煤矿四盘区煤层厚度为7.95～9.25 m,支架最大高度为8.8 m,是目前世界上采高最大的一次采全高工作面.为提高8.8 m大采高工作面支架可靠性,更好满足高产高效工作面需求,针对压力显现与顶板控制、支架中心距的匹配性、支架整体稳定性及结构适应性等方面进行分析研究.研究确定支架合理支护强度、支架中心距、稳定性...     

7m大采高综采液压支架设计及配套

通过对陕煤集团红柳林煤矿地质条件的分析,采用经验估算、基于顶板分类、数值模拟等方法确定支架的支护强度,并提出中部支架与端头支架大梯度过渡的配套方式。现场使用结果表明,该支架的支护强度能够满足矿压要求,大梯度过渡的配套方式能够改善液压支架受力状态,减少工作面上下两端部过渡段顶部三角煤损失,提高资源的采出率。     

水帘洞煤矿综放工作面支架支护强度的确定

综放工作面能否顺利开采,很大程度取决于工作面设备选型的合理性,液压支架是工作面设备系统的核心,支架的选型主要分为两个方面,一是架型的选择,二是支护强度的确定。根据水帘洞矿ZF3801工作面8号煤层赋存条件、工作面参数,运用岩层结构法、工程类比法和数值模拟法,最终确定工作面合理支护强度1.0MPa,选用ZF8000/17/32型正四连杆低位放顶煤支架。     

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。     

两柱掩护式综放支架对端面顶煤稳定性的控制作用

 采用数值计算方法,分析在软煤、中硬煤和硬煤不同煤层硬度力学条件下,由改变两柱式液压支架立柱前倾角得到的不同水平支护阻力对端面顶煤控制的效果。模拟结果表明：合理的支架水平力可以有效的控制工作面端面冒顶,但顶煤硬度不同时,控制效果有很大差异,主要表现为:不同的顶煤硬度条件下存在一个合理的立柱前倾角度,硬煤条件时需75～80°的前倾角度,中硬煤条件时需70～75°的前倾角度。一般情况下,煤层硬度越小,立柱前倾角应越小;当煤层较软时,两柱掩护式综放支架需采取减小端面距等措施进行支护。     

潘北矿回采工作面提高上限的采煤方法论证分析

因潘北矿11014工作面提高上限开采出现综采压架事故,为给该工作面选择合理采煤方法,经对工作面准备期预测资料和形成工作面后实际资料的研究对比,结合淮南矿区工作面提高开采上限的实际经验,采用计算机数值模拟和理论分析方法对该工作面选用的回采工艺进行技术论证,提出该工作面不适合采用综采。同时,着重分析了高档普采和炮采的利弊和采用炮采的安全保障措施,论证表明：对该上提工作面矿压显现规律还没有较好掌握,顶板控制技术不成熟,采用综采存在较大的压架风险;采用高档普采,因回采工艺本身所限,也易发生顸板事故;从安全、技术及经济因素综合分析,认为该工作面宜采用单体液压支柱配合铰接顶梁的炮采工艺。     

神东矿区浅埋煤层大采高综采工作面长度的选择

在分析浅埋、厚风积沙煤层工作面长度与矿压显现强度以及液压支架控制能力相适应的基础上，对神东矿区大采高工作面长度参数进行了优化选择.结果表明，上湾煤矿1^-2煤层在工作面长度为240,300,360,400,450和500 m时，需要的工作阻力分别为5 916,7 394,8 872,10 014,11 269和12 519 kN/架，现有DBT8638和DBT8670支架条件下，上湾煤矿1^-2煤层工作面长度300 m是最适宜的，实现了大采高、超长工作面的安全高效开采.     

ZY5000/14/23型综采掩护式液压支架的设计

大同矿务局近距离煤层工作面顶板局部破碎易冒顶,但局部依然坚硬难冒。根据这一特殊地质条件,开发了ZY5000/14/23型液压支架,为“两硬”条件近距离煤层开采顶板支护提供了新的液压支架架型。     

三软煤层大倾角综放面倒架原因分析及扶架技术研究

针对长山子煤矿1121综放面支架倒架、咬架的实际问题,通过对工作面地质条件、支架受力情况及设备情况的分析,建立工作面支架工作的力学模型,分析得到导致支架倒架的主要原因为顶底板松软、采高超高、支架上方空顶、支架防倒防滑装置不完备、个别支架侧护板故障和管理方面的因素,研究了解决三软大倾角工作面倒架问题较为有效的动态扶架技术。     

急倾斜煤层机械化开采合理支护强度的研究

根据太平煤矿11#煤层的地质条件,为保证液压支架能够满足工作面的支护要求,分别采用估算法、倍数岩重法和统计类比法计算急倾斜煤层液压支架的支护强度（分别为288,152,318 kPa）。应用数值模拟软件对太平煤矿11#煤层急倾斜综采工作面支架支护合理强度进行模拟分析,给出了工作面顶板初次来压期间顶板下沉量与时间关系曲线及顶板下沉量与支护强度关系曲线,得出工作面支架的合理支护强度为0.4 MPa。根据3种计算方法,并对照数值模拟结果选取最大值,将急倾斜煤层走向长壁液压支架的支护强度定为400 kPa。     

薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用

为实现薛村矿薄煤层94702综采工作面数字化无人开采,根据该工作面地质条件,介绍了采煤机、液压支架、刮板输送机三机设备选型过程;设计并实现了采煤机位置检测、记忆截割自动调高、运行状态实时监控以及液压支架电液控制系统的自动控制等功能。结果表明:通过采用合理的采煤方法和回采工艺,综采数字化无人工作面开采技术安全可靠,可实现自动完成割煤、移架、推移刮板输送机和顶板支护等生产流程。