WPZ-45/700LY型煤矿用远控巷道修复机关键技术

为解决煤矿井下低矮变形巷道顶板和侧帮垮落危险区域缺乏专用、可靠设备的难题,提出了巷道治理施工机型及工艺的选择要求,研制了WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,研究了工作机构、执行机构、快换装置、液压系统和远控系统等关键技术,分析了修复机各部件功能及技术特点,并在地面进行了型式试验,累计完成地面修复进尺50 m,修复厚度为0.3~1.2 m,远控距离20 m,平均起底效率约2.8 m/h。试验表明:远控巷道修复机结构设计合理,液压系统和电控系统可靠,施工效率高,满足巷道围岩治理施工设备工艺要求。     

煤矿巷道底鼓机械化治理技术应用研究

为满足煤矿巷道底鼓安全高效治理的需求,基于巷道围岩治理的施工特点,提出了巷道底鼓机械化治理的技术思路和机械化施工系统的配置原则。结合煤矿巷道施工条件和机械化治理技术需要,研发了巷道修复机、底板锚固钻机等专用主导机械设备,并分析了主导设备的技术结构特征和功能特点。成套机械化治理技术在陕西彬长矿区和山西阳泉矿区应用结果表明:该套技术装备可有效提高煤矿井下巷道底鼓治理的进尺效率和安全水平,大幅减少工程施工人员,增收节支效果明显,为煤矿巷道工程减员增效、安全生产提供了可靠保障。     

动压巷道坚硬底板底鼓治理施工技术研究及应用

为解决动压巷道坚硬底板底鼓无法通过风镐进行起底作业的难题,基于巷道围岩治理安全高效的施工需求,引入了"静态破碎技术"辅助治理坚硬底板底鼓的思路,提出了巷道底鼓机械化快速施工的技术方案。通过分析静态破碎剂的工作原理、技术特点及施工方法,结合巷道修复机在山西新元煤矿的应用,结果表明:该套施工技术方法可以有效提升煤矿巷道修复的机械化作业水平,降低工人劳动强度,实现减员增效,为今后类似条件巷道底鼓治理提供技术参考。     

巷道修复机在大佛寺煤矿底板修复中的应用

针对现阶段大佛寺煤矿巷道底板修复中起底工作主要依靠人工、效率低下、劳动强度大的现状,研究开发了WPZ-55/50L型煤矿巷道修复机,给出了修复机工作机构、驾驶室、刮板运输装置、行走机构、液压系统、电气系统6大组成部分及其基本参数。并在陕西彬长大佛寺煤矿进行现场应用,总结了一套机械化起底工艺,说明该设备具有施工效率快、机械化程度高、工人劳动强度低等优点,为机械化巷道修复施工奠定了良好基础。     

WPZ-55/50L型巷道修复机在禾草沟煤矿底板治理中的应用

由于缺乏专用设备,国内煤矿巷道起底主要依靠人工完成,机械化水平较低。WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机是一种集凿、挖、运、装于一体的煤矿巷道起底专用设备,由工作机构、驾驶室、刮板运输装置、履带机身、液压泵站、附件6大部分组成。介绍了WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机在延安市禾草沟煤矿的应用,总结了一套机械化起底工艺方法,为同类煤矿底鼓治理及巷道修复提供借鉴及指导。     

煤矿巷道修复机工作机构的改进及应用

为降低WPZ-55/50L型煤矿巷道修复机工作机构的工作高度,提高巷道适应性,对现有工作机构进行改进;并对新的动臂、斗杆进行受力分析;采用有限元软件进行强度校核,应力、应变均满足设计要求。应用实践表明,修复机工作机构改进合理、动作连贯,适应巷道高度低,满足煤矿巷道起底要求,为煤矿巷道底板治理提供了可靠的装备保障。     

新型全液压煤矿用巷道修复机研制与应用

针对煤矿井下低矮变形巷道围岩修复治理施工困难、施工机具不专业等问题,并结合煤矿井下围岩修复治理施工需要,研制了WPZ-55/50L型煤矿用巷道修复机。现场工业性试验结果表明:修复机参数设计合理,具有机身窄、解体性好、自动化程度高、便于井下搬迁运输及施工安全性高等特点,该修复机的成功研制为煤矿井下低矮变形巷道围岩修复治理的快速可靠施工提供了装备保障。     

巷道修复机液控工作装置优化与仿真

为解决巷道修复机液控工作装置在巷道修复施工过程中,斗杆油缸与巷道顶板碰撞损伤,导致扒渣效率低的问题,采用理论分析、结构设计及AMESim液压系统仿真的方法,对修复机液控工作装置进行了优化和仿真,设计出了新型的工作装置。现场应用结果表明:修复机液控工作装置施工状态良好,修复机扒渣效率明显提高,而且在施工过程中,没再出现斗杆油缸损伤的问题。     

巷道底鼓现象分析及卧底机的研制

分析了深层开采时煤矿井下巷道的底鼓现象,详细介绍了破碎装载卧底机的结构特点、技术参数。为巷道底鼓治理提供了一种理想的机组。     

基于切顶卸压法的巷道底鼓防治技术

超前压力引起的回采巷道底鼓灾害严重阻碍煤矿的安全高效生产,将沿空留巷的切顶泄压技术用于治理回采巷道底鼓,并通过钻孔窥视和位移监测手段分析得出结论:切顶泄压技术能够有效遏制回采巷道的底鼓,经过切顶的巷道底鼓增速较慢,且底鼓量明显减少,不仅达到了治理底鼓的目的,还具有经济、高效、施工方便简单的特点,值得借鉴。     

盾构技术在煤巷掘进中的应用探讨

盾构设备在硬岩巷道中掘进效率高于其他设备,技术日趋成熟.针对现阶段掘进设备中掘、锚、运失衡问题,煤炭企业积极寻求快速掘进解决方案,盾构掘进系统逐渐在煤矿全岩巷道掘进中得到应用.结合煤巷掘进现状及盾构机的结构特点,对岩巷掘进的应用实例进行了分析,并探讨了其在掘进中的优缺点.此外,总结提炼出盾构技术在煤巷掘进过程中可能面临...     

泥岩顶底板回采巷道底鼓机理及控制技术

针对官地矿泥岩顶底板巷道的底鼓控制难题,分析了软岩巷道的底鼓特征,阐述了底鼓的影响因素。在此基础上,结合当前煤矿常用的底鼓治理方法,确定了顶底帮一体化治理的方案。现场应用表明,33423回采巷道的底鼓得到了有效治理,治理后的最大底鼓量仅为0.4 m,为煤矿正常生产提供了保证。     

六家矿煤巷底臌控制措施的FLAC~(2D)模拟分析

煤巷受掘进或回采影响,顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内移动,巷道底板向上隆起的现象称为底臌。目前普遍认为,随着支护技术的发展,已能将顶板下沉和两帮内移控制在某种程度内,然而对防治底臌仍缺乏经济而有效的办法[1]。强烈的巷道底臌不仅增加大量维修工作,增大维护费用,而且还影响矿井安全生产。因此,研究巷道底臌机理及其防治措施一直是软岩巷道支护的重要课题。     

特种工程机械在矿井巷道维护工作中的应用

足够的巷道断面是保证通风系统、辅助运输系统及矿井设备安全运行的必要条件,而部分矿井巷道在掘进期间由于煤层较薄,围岩较硬,无法一次达到巷道设计高度,也有部分矿井巷道在综采工作面回采过程中受矿压影响而出现底鼓现象,缩小了巷道断面,影响矿井的正常生产.为解决回采巷道存在的底鼓、路面平整度差等问题,以某矿209综采工作面回采巷...     

软岩回采巷道底臌破坏机制与支护技术

软岩巷道底臌治理一直是软岩支护中重点攻关的难题之一,作为受采动压力影响的软岩回采巷道来说,巷道的底臌问题尤为突出。针对山东能源临矿集团上海庙矿区软岩大变形技术难题,首先从巷道底臌变形的力学机制入手,根据巷道围岩本构关系及应力作用模式,在结合朗肯压力理论的基础上建立了剪切错动型巷道底臌力学模型,导出了巷道底臌力源P_0的计算方程。计算分析知,当底臌压力P_0大于底板岩体的强度极限时,巷道底板岩体将发生剪切和扩容变形挤入巷道空间,随时间效应的加大最终导致巷道底臌;其次,结合建立的底臌力学模型,提出了一种与剪切错动型巷道底臌力学机理相适应的新型反底拱底臌控制技术,对反底拱伸出段、底板预应力锚杆和反底拱主体段3部分在底臌控制过程中的作用进行理论分析,揭示了其"控底-助帮"的底臌控制机理,并综合数值计算和正交实验的方法对新型反底拱结构的3个主要参数进行试验优化,模拟显示影响巷道底臌量指标的主要因素为底板超挖深度和反底拱伸出段长度,影响巷道两帮移近量指标的主要因素为反底拱伸出段长度;最后,通过对榆树井矿13803工作面回风巷原始支护条件下底板压力的验算,确定了底板围岩压力与矿井水的耦合作用是造成该巷道底臌的主要原因,并根据优化后的底板治理方案在榆树井煤矿13803工作面回风巷返修段进行工业性试验。工程实践表明,该项新技术控制软岩回采巷道底臌及两帮变形效果较好,有效保证了工作面回采期间巷道的稳定性。     

回坡底煤矿回采巷道非对称底鼓机理及防治措施

以回坡底煤矿为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测研究了孤岛煤柱下回采巷道的非对称变形机理,提出了相应的底鼓防治措施。研究结果表明:孤岛煤柱下方岩体存在分区破坏特征且以剪切破坏为主,而采空区下方岩体以拉伸破坏为主,岩体破坏形态呈倒梯形;11-1021巷道位于剪切破坏和拉破坏岩体的交界处,导致巷道两侧围岩的破坏程度和破坏特征不同,从而巷道表现出非对称变形特征,1021巷道靠近煤柱侧围岩内应力较大,变形量较小,而靠近采空侧围岩的应力小,底鼓量大。基于巷道两侧围岩的应力和变形分布特征,提出了一种基于让抗结合的底鼓防治技术并进行现场验证,结果表明:当巷道不受采动影响时,经底鼓防治措施处理的区域底鼓量大幅减小,并且随时间增长底鼓速度趋于稳定;当巷道受采动影响时,经防治措施处理区域底鼓量减小近1/2,满足生产要求。     

基于滑移线场理论的巷道底鼓机理与防治技术研究

基于滑移线场理论对巷道底板岩层建立滑移线场模型,以山西焦煤回坡底煤矿1021巷为工程背景,研究了巷道非对称性底鼓机理,并提出了合理的底鼓防治技术.研究结果表明,巷道底板滑移线应力场中存在均匀应力场与非均匀应力场,从两帮往巷道中心线处,底板应力逐渐减小;底板滑移线主动区速度垂直向下,过渡区受主动区挤压而发生旋转并挤压被动...     

综放工作面煤柱巷道软岩底板非对称底臌机理与控制

针对综放工作面煤柱巷道非对称底臌剧烈、支护维护困难、起底工程量大等难题,以大南湖一矿综放工作面煤柱巷道为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场试验等综合研究方法,分析了煤柱巷道围岩周边应力环境特征及其作用下的变形破坏形态。结果表明:煤柱巷道底板强度低下以及在采动影响下围岩应力环境出现非均匀现象,进而导致巷道底板塑性区出现非均匀分布,是造成非对称底臌的内在原因;底臌变形规律监测结果显示,非对称底臌程度与放煤厚度有内在联系,放煤厚度在5.9 m范围内,放煤厚度越大,基本顶岩层破断偏转角度亦越大,巷道围岩周边主应力比值、主应力旋转角度等参数越大,底板塑性破坏引起的非对称底臌变形越剧烈;底板最大塑性破坏深度位置随着主应力方向旋转角度的增加,逐渐向巷道中部位置移动,导致底臌变形最大位置分布不同,同时,煤柱巷道的这种底臌变形可控性较差,现有技术条件下企图采用高强支护是不可行的,控制上应以适应底臌变形为主;然而,当放煤厚度超过5. 9 m,基本顶岩层有沿煤柱边缘失稳切落的可能,巷道围岩应力环境趋于原岩应力状态,巷道围岩塑性区分布范围大幅降低,底臌变形较小。据此,以巷道非对称底臌规律为依据,提出了以调整采掘关系、优化巷道底臌硬化方案为主的底臌控制对策,现场应用效果良好,底臌变形量有效减少的同时,巷道底臌处理工作量亦大幅降低。     

高应力煤层顶板巷道底鼓治理技术研究

巷道底鼓问题一直是困扰煤矿科技人员的难题。随着采深的加大,地应力以及采动应力显现更加明显,巷道的帮顶支护技术随着材料、机具、工艺的创新已经被有效解决,矿山压力的显现只能在支护比较薄弱、或者说没有支护体的底板进行显现。这就造成很多巷道帮顶基本无变形,而底鼓十分严重。对常村矿煤层顶板运料斜巷底鼓问题进行了地质资料调查,根据底板岩层强度及破坏深度,制订了合理的加固方案及工艺,取得了良好的支护效果。