垛式超前支架在大采高巷道支护中的应用研究

根据巴彦高勒煤矿311103大采高综采工作面巷道顶板支护现状和支护局限性,提出设计一种垛式支架用于巷道超前支护。结合巴彦高勒煤矿311103综采工作面及巷道概况,运用理论计算和实测分析确定支架的主要技术参数和结构特点,利用ANSYS Workbench软件进行整架力学分析,同时检测在大采高综采工作面巷道支护的现场应用情况。结果表明,采用垛式超前支架进行巷道支护可以有效保证工作效率,降低事故发生率,减少人工劳动,可为我国煤矿大采高综采工作面巷道超前支护提供技术参考。     

加大综采工作面几何参数对大采高支护设备发展的新要求

提高综采工作面单产主要靠加大工作面几何参数和提高配套设备能力及可靠性,而工作面采高加高、长度加长、推进速度加快、巷道断面加大后,特大采高工作面矿压具有鲜明特征,由于单位时间采动影响范围扩展,使大采高工作面上覆岩层呈大体积的运动,导致工作面矿压显现变得十分强烈。为此,特大采高支架设计应从其围岩立体动态、矿压显现强烈出发,对特大采高支架设计支护强度、支架结构高度上限、防片帮机构、支架稳定性、防止煤壁片帮和工作面设备整体稳定性等方面都提出新要求。由于巷道断面加大和工作面采高加高,推进速度加快等使回采巷道超前支承压力范围发生变化,对其超前支护提出新要求,因此研制特大采高工作面超前支护支架迫在眉睫。     

迈步式大采高超前液压支架设计与应用

随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强度和支护长度,对支架主要参数及支架结构进行设计,并对进风和回风两巷超前液压支架与采煤设备配套布置进行分析,通过矿压检测验证支架的稳定性。     

大采高采场超前支承压力分布规律及应力峰值位置研究

根据三元王庄煤矿3045大采高工作面实际情况,在工作面前方巷道实体煤一侧布置了GMC20应力传感器,对超前支承压力进行了实测,并运用FLAC3D数值模拟软件,针对采场建立了工作面的实体模型,研究了工作面超前支承压力的分布规律以及应力峰值的位置。研究表明,王庄煤矿大采高采场实测支承压力峰值及位置与数值模拟、理论计算基本一致;应力峰值位于工作面前方10.3m左右,超前支承压力的影响范围为47m左右,结论可为大采高工作面超前支护方案的确定提供有力依据。     

深部大采高超长工作面开采技术研究及展望

基于浅部大采高超长工作面应用的成功经验,在深部大采高超长工作面回采实践的基础上,分析了深部大采高超长工作面回采可能遇到的矿压显现、煤壁片帮、巷道变形和超前支护问题。分析表明,液压支架支护技术能够满足深部大采高超长工作面回采要求,煤壁片帮、巷道大变形与超前支护的适应性仍需加强研究。     

超大采高工作面大断面巷道超前支护设备研制与应用

针对世界首个8.8 m超大采高工作面大断面回风顺槽超前支护问题,以上湾煤矿124018.8 m综采工作面回风顺槽为工程背景,根据巷道实际开采地质条件与锚杆支护参数,研制出了ZFDC81100/30.5/55D型高强度迈步分体式超前支架组,给出了超前支架总体结构特征、技术参数与支架布置方案,并分析了超前支架窄型顶梁、多级侧护机构、非对称承载机构及防倒机构等创新设计方案。现场实践表明,超前支架参数设计合理,在保护顶板锚杆支护系统的基础上巷道围岩变形较小,得到了有效控制,可以满足8.8 m超大采高工作面回风顺槽安全支护与辅助运输要求,具有良好的安全技术与经济效益,为后续类似超大采高工作面超前支架设计提供参考。     

深部大采高综采面巷道超前支护技术研究

以淮南谢桥煤矿深部大采高1242(3)综采工作面为例,阐述工作面斜顶巷道超前支护支架的架型、支护强度、支护长度等,巷道超前支护采用ZQL2×4000/27/56支架,通过现场实际情况分析了超前支架应用的合理性。     

大采高工作面机尾巷道超前支护及上隅角三角区端头支护技术研究与应用

针对长平煤业公司大采高工作面机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护存在的问题,提出了机尾巷道超前支护与上隅角三角区端头支护统筹一体化解决方案,结合4306工作面开采条件、巷道断面和综采设备情况,研制了超前支护液压支架和端头液压支架联合支护成套装备,该装备在长平煤业公司4306大采高工作面得到了成功应用,取得了良好的运用效果。     

8.8 m超大采高工作面巷道超前应力研究与实践

8 m以上特厚煤层超大采高综采工作面回采巷道高度超高、宽度超宽,顶板上覆岩层运移剧烈,两顺槽出口巷道顶板压力大,巷道超前支护难度比以往大采高工作面更加复杂,支护难度进一步增大。为解决超前支护难题,以国家能源集团神东上湾煤矿首个8.8 m特大采高工作面回采巷道为工程背景,对两顺槽出口顶板超前应力进行分析研究,确定超前支护长度及主要参数,并进行了工程实践,为类似地质条件特厚煤层两顺槽超前支护参数的确定提供借鉴。     

超大采高工作面超前支架组支护参数研究

以上湾矿12401超大采高工作面大断面回风顺槽为研究对象，采用数值模拟、理论分析、现场实践等方法对超前支护参数进行了研究。通过数值模拟分析确定工作面前方19 m范围内巷道受超前采动影响剧烈，超前支护长度不低于19 m，理论分析结合实际生产情况确定超前支护强度不低于447.5 kPa。在此基础上确定使用ZFDC81100/30.5/55D型强力超前支架组，给出了支架组的主要技术参数并分析了窄形顶梁、低位互帮机构、非对称承载结构等设计方案。实践表明，超前支架组支护参数设计合理，巷道围岩得到了有效维护，可以满足超大采高工作面超前支护要求。     

大采高回采巷道变形规律实测与分析

经过对工作面回采巷道表面位移及深基点位移的观测和对测量数据进行统计分析,得出了寺家庄煤矿大采高工作面回采巷道的变形规律,这对后续工作面回采巷道支护参数优化和工作面安全高效生产都有重要的导意义.     

补连塔煤矿7m大采高综采工作面的矿压研究

通过矿压实测数据,研究了7m大采高综采工作面的矿压显现规律,为大采高综采工作面顶板管理提供了有益的技术支持.     

采高7m的大采高工作面应用技术

基于大采高工作面的理论研究和实践应用介绍了7m大采高综采工作面的工程背景,分析了大采高开采实践过程中出现的问题和采取的技术措施.     

孤岛工作面沿空巷道支护技术研究与应用

孤岛工作面受邻近采空区采动影响,沿空巷道破坏变形严重,对工作面掘进和回采影响较大。兴隆庄煤矿在10304孤岛工作面两巷掘进过程中采用提高锚杆预紧力、增加帮部皮带梯、使用增大型锚杆螺帽提高支护体系护表面积,二次支护使用浆锚杆(索)增加小煤柱承载能力,支护效果良好,巷道变形破坏得到有效控制。     

大采高工作面矿压显现规律实测研究

通过现场实测方法对寺河矿2306大采高工作面的支架工作阻力变化规律、分布规律进行了研究,得出了工作面的矿压显现规律,分析了大采高支架的适应性,对大采高工作面安全生产具有一定指导意义。     

一次采全高工作面矿压观测与显现规律

一次采全高的工作面采高增大,顶板活动空间增大、基本顶悬臂梁结构弯距加大,而使工作面上覆岩层冒落高度、裂隙带高度、工作面超前支承压力、侧向支承压力等都发生变化[1][2].以三元王庄煤业3043工作面一次采全高为例,通过钻孔窥视仪及矿压观测仪对其顶板岩性、矿压数据进行认真分析,得出了准确的岩层分布情况、矿压显现规律、回采巷道表面位移规律工作面的建议措施,能为推进煤矿一次采全高综采技术提供依据.     

半岛大采高工作面矿压显现规律研究

某矿3302工作面一侧为采空区,一侧为未采工作面.回采期间,该工作面回采巷道破坏十分严重.以3302工作面为研究对象,通过矿压观测研究了半岛大采高工作面矿压显现规律,掌握了该工作面顶板来压特征、巷道超前支承压力范围及强度、支架活柱下缩规律等,为指导该工作面的后期开采工作提供了详实的实测依据.     

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。     

极软厚煤层工作面超前支架应用技术

针对煤矿孤岛采煤工作面两巷超前支护段巷道压力大,反复修复、维护困难,修复维护人员多,影响回采效率的问题,通过加强工作面超前支护段支护强度,增加支护受力面积,变被动支护为主动支护,进行了孤岛工作面超前支护段使用超前支架技术的应用与研究。通过理论计算与现场技术应用,较原有的单体柱超前支护工艺,支护强度相对提高了1.25~1.40倍,巷道变形量减少50%,现场巷道修复维护人员大大减少,同时在运输巷综采机械设备布置受影响的区域,根据现场情况提前刷扩支护,保证超前支架的使用空间,同时为工作面运输巷综采设备的运行提供可靠安全空间;孤岛工作面两巷超前支架的使用,对于两巷的支护技术是一项重大改革,改变原有的单体柱被动反复支护,支护强度不足的问题,降低了职工劳动强度,增加了支护的可靠性,保证了孤岛工作面安全顺利的回采。     

综放工作面产尘分布规律及综合治理技术

为解决综放工作面粉尘污染问题，文章以王家岭20106综放工作面为工程背景，通过现场实测方法对工作面割煤产尘特性及粉尘浓度分布规律进行了分析，提出了以尘源跟踪系统为依托、静压喷雾与高压喷雾相结合的治理措施，形成了一套由多个针对性防尘子系统组合而成的综放面智能联控高效喷雾降尘系统，并对工作面各点产尘进行有效治理。应用表明：经综合治理，采煤机司机及降柱移架作业人员处综合降尘效率达到90%以上，进回两巷粉尘浓度控制在20mg/m左右，效果显著，可有效缓解工作面粉尘污染问题。