大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。     

钱家营矿1394W工作面顶板控制浅析

钱家营矿1394W综采工作面回采过程中遇到顶板破碎带,为保证安全、快速通过该区域,针对1394W工作面地质构造复杂且采面液压支架没有护帮板的实际情况,采取加强液压支架检修、防止片帮、缩短空顶时间和缩小空顶面积等措施,取得了较好的效果.     

超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制

针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施。发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、“洋葱皮状”板裂化、弹射型板裂化(俗称“炸帮”)和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构。结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施。分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板。生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采。     

煤矿井下综掘工作面临时支护技术改造及应用

针对煤矿井下综掘工作面临时支护防护效果差的问题,对屯宝煤矿WⅡ02040502工作面上顺槽掘进工作面巷道临时支护进行了技术改造,增加了液压前翻板、超前网及护帮前探梁。现场应用结果表明,掘进1100 m未发生任何工作面迎头冒顶、片帮、落煤现象及伤人情况。改造后的临时支护能够满足综掘工作面迎头临时支护安全要求。     

大采高工作面煤壁防片帮措施

针对寺河矿4301大采高工作面煤壁片帮严重的问题,通过对煤壁片帮机理和影响煤壁片帮因素的综合分析,采用液压支架二级伸缩式护帮板、及时支护、提高初撑力、和加快推进速度等措施有效防治了煤壁片帮,确保了安全生产。     

大采高工作面煤壁片帮的防治措施

针对天隆集团霍洛湾22202大采高工作面煤壁严重片帮的问题,通过对煤壁片帮机理和煤壁片帮影响因素的分析,采用增大煤体内摩擦角、内聚力c、提高支架护帮板的使用率、带压擦顶移架和控制端面距等措施,有效防治了煤壁片帮,确保了安全生产。     

基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析

针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题,以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础,分析了煤壁片帮的应力路径效应,将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段,建立了坚硬厚煤层煤壁片帮的拉裂-滑移力学模型,得出了煤壁的拉裂破坏深度、宽度与煤体强度、开采高度的关系及液压支架应具有的"临界护帮力",分析对比了2种液压支架护帮装置的结构特点与力学特性。研究结果表明,煤体发生拉裂破坏只是煤壁片帮的必要非充分条件,煤壁最终是否发生片帮,还取决于拉裂破坏体在液压支架与矿山压力作用下是否发生滑移失稳。液压支架很难抑制煤壁发生拉裂破坏,但可以有效防止拉裂破坏体发生滑移失稳。液压支架护帮装置采用伸缩梁与护帮板分开结构设计,具有对煤壁的支护作用力大、结构强度与可靠性高等显著优点。     

大采高综放工作面煤壁弧型滑动失稳机理与控制技术

针对同忻煤矿8107大采高综放工作面煤壁严重片帮事故,综合现场调研、煤岩样力学试验、数值模拟及理论分析,建立大采高综放工作面煤壁弧形滑动失稳力学模型。结果表明:大采高中硬煤层片帮主要形式是煤壁上部的弧形滑动片帮,片帮起始破裂点位于煤壁深部顶煤"冒落拱"拱脚位置。严格Janbu法煤壁弧形滑动片帮安全系数计算结果表明:8107大采高综放工作面煤壁片帮关键控制指标为护帮阻力Fr,控制区间1 000~2 000kN;弧形滑动轨迹控制参数α,合理值区间30°~60°;煤体力学参数及顶煤冒落拱相关参数。煤壁片帮主要原因是支架护帮千斤顶进液管路严重泄漏导致支架护帮阻力不足,YHX型液压泄漏检测仪通过拾取分析泄漏产生的高频声波和振动信号实现了液压故障检测和准确定位。     

ZF8000/20/38型液压支架伸缩梁顶双向锁改进

为保证综采工作面煤墙支护有效,减少液压支架逼帮板动作机构的损坏,通过分析伸缩梁、逼帮板的运动机构和伸缩梁顶、逼帮板顶及推移顶的动作方式,对原有液压系统进行了改进,重点对伸缩梁顶双向锁进行改进,合理利用浮动双向锁将推移顶液压回路与伸缩梁顶液压回路结合起来,当割煤后拉架时,伸缩梁抵住煤墙后,在受力情况下,能够实现伸缩梁顶活塞杆的自由收回,避免了伸缩梁前端及逼帮板靠煤墙侧受力过大时,逼帮板运动机构的损坏,使煤墙的支护更加有效,减少了液压支架的维修成本、保障了作业人员的安全。     

金家渠煤矿首采工作面煤岩结构失稳分析与协同控制技术

在强载荷作用下,大采高工作面开采易发生漏矸和冒顶片帮等灾害,严重制约矿井安全生产。针对煤岩结构失稳难题,归纳了开采扰动诱发片帮的4种类型,揭示顶板结构、煤壁失稳机制,提出了"内部耦合+外部约束"协同控制方法。内部耦合调控包括施工锚杆与锚索、注浆、疏放水减弱煤岩变形等。煤岩体外部约束调控包括片帮冒落控制、单体液压支柱配合护帮板支护及支架载荷、开采高度调整等。工程实践表明,煤岩体内外部控制方案减少了煤岩体灾变概率,实现了安全开采。     

含软弱夹矸大采高工作面煤壁片帮控制技术

针对东曲矿含软弱夹矸大采高工作面过构造破碎带煤壁易片帮的问题,结合28808工作面具体条件,分析了工作面煤壁片帮的原因,提出采用高强度支架,保证支架初撑力,及时追机拉架护帮板,在构造破碎带采用工作面超前注浆加固和工作面注浆加固,增加煤岩体承载能力,使煤壁和支架共同作用承载顶板压力,达到控制煤壁片帮的目的。     

整体顶梁悬移液压支架侧护板应用技术

由于工作面端头应力集中、压力大,所以经常出现冒顶、片帮等现象,严重影响了工作面的正常安全生产,为此郑煤集团裴沟煤矿研制了整体顶梁悬移液压支架工作面侧护板装置,通过选用合理支护方案与悬移支架托梁连接,实现了工作面全封闭管理,保证了整体顶梁悬移液压支架工作面两端头安全。     

8.5m大采高综采工作面煤壁稳定性的理论分析

大采高综采工作面片帮问题是影响高效安全开采的主要因素之一,为了研究大采高对煤壁稳定性的影响,基于上湾矿四盘区1-2煤层8.5 m大采高工作面围岩力学条件,采用压杆理论分析煤壁的挠度特征,得到煤壁容易发生片帮的位置在煤壁的中上部;并提出梯形滑块模型,在考虑摩擦力的前提下通过力学计算,得到护帮力不能小于0.251 MPa;针对8.5 m超大采高综采工作面,特别提出了采用支架增压增力复合护帮机构支护方式,护帮板长度分别为1 100、1 600、800 mm,总长度达3 500 mm,可以有效地减少工作面大块煤壁片帮现象。     

液压支架护帮机构防片帮效果分析

为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟的方法分别对4种护帮机构形式的防片帮能力进行了模拟分析。结果显示：护帮机构对超前支承应力的分布规律没有产生影响,但采用伸缩梁和护帮板分体结构可以有效延缓煤壁产生破坏的时间,防片帮效果最好,是大采高液压支架理想的防片帮机构形式。     

ZY10000/22/45D型液压支架护帮板性能优化研究

<正>液压支架是煤矿综采工作面的重要设备，在煤炭开采过程中对工作面的顶板进行支撑和控制，为工作面的人员和设备建立安全空间。由于长时间承受高强度外载压力和撞击，液压支架各部件易产生应力损坏，其中护帮板的变形、断裂失效情况较为严重，频繁维修降低了设备使用率。     

液压支架三级护帮联动控制研究

针对超大采高综采工作面煤壁稳定性差、易片帮的问题，分析了典型的多级护帮结构与动作特性；归纳多级护帮联动液压系统方案，建立具备泄液回收功能的新型多级护帮液压系统；设计研发了成套护帮联动控制液压产品，创新开发了交替双向锁和泄液回收双向锁，完成联动功能高效集成；研究了基于护帮监测技术的多级护帮自动控制技术，提出大采高工作面防片帮自动控制方案。超大采高液压支架多级护帮联动控制系统集合了机械结构、液压控制、状态监测、自动控制等相关技术，有力提升了超大采高工作面整体支护水平与效率。     

尘雾环境下工作面护帮板视频目标定位

工作面护帮板的精确定位是液压支架动作决策的基础和关键。在采煤机截煤过程中出现的大量煤尘以及除尘设备喷出的水雾严重干扰了工作面视频中护帮板的识别准确性，从而严重影响护帮板定位的精度。针对此问题，面向工作面尘雾环境提出一种护帮板视频目标精确定位算法。采用常值暗通道先验知识，实现护帮板视频目标的清晰化，从而克服煤尘和水雾对护帮板视频目标定位的影响。同时采用摄像头转角动态基准校正机制，通过补偿校正摄像头装配误差和转角漂移，对视频中的护帮板目标实现精确定位。实验结果表明，该算法在尘雾环境下对不同摄像头转角下的护帮板视频目标实现了精确的定位，取得了良好的效果。     

单铰点护帮板的有限元分析和设计改进

液压支架护帮机构对防止煤壁片帮起着极其重要的作用。在对改进前和改进后ZY3800/16/35型液压支架单铰点护帮板机构进行有限元受力分析,得到:1护帮板设计应去掉缺口;2为了保证强度,护帮板顶应力较大处应采用长条板加强;3护帮板设计应从结构、材料、工艺方面综合考虑。为今后指导此类护帮机构的设计及材料选用提供了依据。     

小保当矿大采高综采面煤壁片帮机理及防控技术

为了解决小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮问题,采用理论分析与数值模拟的方法,分析了小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮机理及影响因素.结果表明:小保当煤矿煤壁片帮主要是由于开采过程中上覆岩层形成"悬壁梁"结构,梁前端位于煤壁处,煤壁承载增大,支承压力大而引起.通过煤壁片帮因素分析得出了控制综采面煤壁片帮的合理工艺参数,2~(-2)煤开采时工作面采高为6.5 m,支架支护强度为1.0~1.5 MPa,护帮板支护强度为1.0 MPa.提出了"控制采高、合理支架支护强度、使用护帮板"的煤壁片帮综合防控措施.     

超大采高综放开采煤壁板裂化片帮机理研究

基于榆神矿区埋深较浅、特厚坚硬煤层开采技术条件,采用现场观测、岩石力学试验和理论分析相结合的方法对特厚坚硬煤层超大采高综放工作面煤壁破坏形式和机理进行研究.现场观测发现煤壁破坏形式以纵向板裂化片帮为主,板裂化片帮破坏特征可分为板状板裂、"洋葱皮状"剥落、弹射型板裂和液压支架护帮板扰动下煤壁板裂化破坏.岩石力学试验表明试...