矸石充填支架结构设计研究

矸石充填是当前煤矿的主要充填开采方式,充填液压支架是矸石充填设备的关键设备。充填支架有很多种结构形式,主要有四柱式加尾梁、四柱式前后顶梁、六柱式前后顶梁结构等,都能够实现支撑顶板,保证充填效果;经过实践并不断改进,支撑和充填捣实效果日臻完善。     

智能化矸石充填系统的研究与应用

普通矸石充填支架的充填系统,存在后部捣实强度不够、充填时间长、操作繁琐等问题。北京天玛公司自主创新研制的SAC支架电液控制系统,将人工控制操作变为由电脑程序控制的电子信号操作,经过不断的试验和修改,成功编译完成了包含有支架后部自动充填功能的完整程序。将该智能化矸石充填系统在邢东矿进行应用,实践表明,该系统实现了矸石充填支架的自动充填功能,加快了充填时间,减少了操作过程,保证了充填强度。     

矸石充填液压支架夯实机构的优化设计

影响充填开采上覆岩层控制效果的关键因素是矸石的充填率和密实率。为提高矸石充填率和密实率，唐口煤业有限公司充填液压支架增加了夯实机构对充填矸石进行夯实处理。通过提高铰接点高度，采用中部无动力随动型二级伸缩夯实机构，ZC7500/20/40(B)改进型充填液压支架在井下进行了将近1 a的工业性生产试验，充填效果达到了预期的设计目标，为类似条件矿井的充填开采提供了技术借鉴。     

薄煤层综合机械化矸石充填开采技术研究

 为了控制地表沉陷、实现村庄农田下采煤,以试验矿井1201工作面为实例,介绍了薄煤层综合机械化矸石充填液压支架和充填刮板输送机的结构原理,从工作面布置情况、采煤工艺和充填工艺三方面研究了薄煤层综合机械化矸石充填技术,结果表明,采用矸石充填开采技术,与条带开采方式相比,矿井回采率有了较大提高,经济效益显著;减少了矿井矸石排放,实现了矿区可持续发展,消除了环境污染     

自夯式矸石充填液压支架在深部矿井的应用

针对邢东矿12212工作面赋存较深、煤层厚度较大,且位于村庄下难以开采的问题,本文采用理论分析法对工作面开采难点、矸石充填开采液压支架与围岩的关系进行了研究。基于相关研究,确定了自夯式矸石充填液压支架的选型原则与要求,同时通过理论计算得出液压支架的支护强度、工作阻力等参数,并进行现场应用。结果表明自夯式矸石充填液压支架应用成功,深部矸石充填技术实现了对地表沉降的有效控制,且开采过后地表破坏等级属于1级程度,基本无破坏。     

充填矸石夯实模拟试验台的研制及应用

为研究矸石散体在限定空间下经过横向推压之后的固结成型特性，基于充填工作面的充填夯实过程和充填支架捣实机构的工作原理，模拟充填工作面的组成部分，自主研制了一套结构简单操作方便的充填矸石夯实模拟试验台，并应用该模拟试验台研究了推实力和含水量对矸石散体固结成型特性的影响规律。研究结果表明：推实力和含水量对矸石散体的固结成型特性影响呈现正相关，且推实力大于2MPa、含水量为3%时，矸石散体开始表现出明显的固结成型特性。因此，矸石充填夯实模拟试验台的研制及应用，对优化现场矸石充填开采技术提供一定参考意义。     

矸石充填液压支架夯实机构改进设计与应用

针对矸石充填液压支架原夯实机构出现的夯实千斤顶上腔接头座磨损漏液问题，分析了夯实机构磨损的原因，对夯实机构进行了改进设计。生产实践证明，对矸石充填液压支架夯实机构的改进解决了摆梁体框口磨损和夯实千斤顶上腔接头座损坏的问题，显著提升了煤矿生产安全性和经济效益。     

急倾斜煤层柔性掩护支架开采矸石充填工艺研究

通过对急倾斜煤层柔性掩护支架开采特点的研究,针对这类开采方法矸石充填的特点及主要问题,设计了柔掩支架工作面架后充填系统。沿底板将区段回风平巷拓宽,成为半煤岩巷道,矸石从掘进头通过底板巷道、平石门运到工作面拓宽后的区段回风平巷,再用耙斗或抛矸机将矸石充填到采空区,解决了急倾斜煤层柔性掩护支架开采的矸石充填问题,填补了这方面的研究空白。     

煤矿矸石充填效果受夯实角影响研究

为了研究充填支架夯实机构的夯实角对矸石散体夯实效果的影响,以ZC1800/14/25型充填液压支架为原型,采用离散元数值模拟的方法构建矸石充填工作面空间模型,分析了推压板和矸石散体在夯实过程中的力链演化,研究了夯实角与夯实板推压力、矸石破碎程度、欠接顶量和矸石质心位置之间的关系。结果表明：随着夯实角的减小,夯实作用会影响到较大范围的矸石并压碎部分矸石,夯实板压力较大;随着夯实角的增大,夯实板压力降低,且推动的矸石量较少。最终确定夯实角为10°时,夯实机构对矸石散体的充填效果最好,此结论可为充填工作面现场操作提供理论依据。     

长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验

长壁矸石充填工作面采空区由于被充填材料占据,上覆岩层移动特征将不同于垮落法管理顶板,采用相似模拟和数值计算模拟工作面回采和矸石充填过程。通过改变支架初撑力和工作阻力、充填材料的夯实力,模拟不同充填率情况下上覆岩层应力变化和岩层移动特征,结合现场实测结果认识长壁矸石充填开采上覆岩层移动规律。研究发现：支架工作阻力对充填效果影响显著,充填支架高初撑力和工作阻力可以限定顶板的变形,保证足够的时间使更多的充填材料充进采空区,进而减小缓慢下沉带高度,控制地表变形。采空区内充填材料限制直接顶的变形、下沉以及冒落,直接顶以断裂和冒落为主,冒落后整齐地排列在采空区矸石上。基本顶以弯曲下沉形式随直接顶移动,上覆岩层冒落高度显著降低。     

矸石粉煤灰充填液压支架的结构特点及应用

分析了我国煤矿开采中矸石山、煤灰充填技术的必要性。介绍一种矸石粉煤灰充填液压支架的结构、特点、创新点,结合该充填粉煤灰液压支架在冀中能源邯郸矿业集团郭二庄矿的应用,阐述了矸石粉煤灰充填液压支架广泛的推广前景。     

矸石充填工作面关键技术探索与研究

针对现有矸石充填技术无法实现工作面采空区两顺槽的全部充填问题,古城煤矿创新性的探索实践气动力矸石充填联合采煤法,减少地表下沉,实现矸石不出井,减轻矿井提升运输的压力,有效实现了矸石充填工作面关键技术的突破。     

液压支架矸石充填捣实机构的结构分析

矸石充填是当前煤矿生产中常用的一种充填方式,用于液压支架后部的矸石捣实机构是充填工作的关键设备。矸石捣实机构有单级捣实机构和双级捣实机构,其支撑方式有下部推拉及上部吊挂等多种形式。根据现场使用经验,对结构进行了分析,并对充填开采方法提出一点建议。     

井下矸石充填系统方案研究

为实现煤炭绿色开发利用,建设绿色矿山,解决矸石对生态环境的污染问题,霍州煤电集团某新建矿井采用机械化矸石充填技术,在井下设置一套完整的固体充填系统及煤矸石分选系统,井下掘进矸石不升井和初选煤矸石一起充填采空区,地面设置膏体充填防灭火系统,选煤厂的洗选矸石与粉煤灰、水泥等制备成浆料进行采空区防灭火注浆。该方案减少了矸石的无效运输,实现了井下矸石不出井,不可利用矸石全部返井,解决了矸石的污染问题,对类似矿井具有一定的参考意义。     

煤矿井下矸石充填巷道置换采煤技术

针对建筑物下煤炭资源回收和矸石井下处理等问题,提出矸石充填采煤的研究思路及井下充填方案并构建了充填系统,将现有的胶带运输机改进成机尾驱动式的运输矸石胶带机,并利用矸石充填机充填巷道。通过利用废弃的岩巷布置充填系统减少了充填系统的岩石工程量降低了工程费用。     

综采矸石充填技术在翟镇煤矿的应用

翟镇矿与煤科总院设计开发ZZ2600/13/20.5BC型充填支架,解决了综采工艺中对后部空间的支护问题。通过采用吊挂式充填运输设备,实现了对后部空间的连续、高效充填。达到了前方采煤,后方充填,实现了矸石不转移、不升井,绿色开采的目标。     

高效机械化采空区矸石充填技术

新汶矿业集团翟镇煤矿自主研发了综采采空区高效机械化矸石充填采煤技术,利用矸石做为充填体,力图解决"三下"压煤,实现"规模性"开采,矸石不升井,防止在地面堆积造成环境污染,改善井下矸石提升造成的矿井辅助运输紧张,在综采面随采随充的综采设备配套研制方面填补了国内空白,形成了翟镇煤矿充填开采新模式,取得了良好成效,为新汶矿区实现矿区资源与环境协调发展的绿色开采提供了借鉴。     

矸石充填采煤工艺及配套设备研究

矸石充填采煤对充填巷内矸石运输设备有以下要求：矸石输送机在矸石充填过程中不断外移、机架不断拆除、皮带不断缩短、机尾卸矸点与矸石充填部搭接问题等．通过理论计算与分析,将现有DSP1010／650机头驱动式胶带输送机改造为机尾驱动式,并安设可伸缩带式输送机自动张紧装置;设计了矸石充填工艺,并在邢东矿井得到成功应用．试验表明：该配套设备不但完全满足矸石充填采煤工艺系统对其性能要求,而且充填效率高、性能稳定、拉紧装置的可靠性强、运行良好,解决了矸石充填配套设备影响充填速度的问题．该项技术实现了矸石井下处理与建筑物下煤炭资源的充分利用．     

矸石自溜充填技术

介绍了矸石自溜充填开采技术的适用条件、充填工艺及其充填效果认为该技术工艺可以有效抑制地表变形具备充填成本低、充填系统简单等优点.     

某矿井泵送矸石充填工艺

系统分析了矿井泵送矸石充填工艺流程、充填工作面布置及工作面充填方法。针对某矿泵送矸石充填工作面的具体情况,对充填材料的具体性能要求进行了分析,并设计出适合该矿10903（西）工作面的充填方案。通过对充填工作面的充填体质量及充填接顶率进行观测,分析了充填体质量低于设计要求及充填体欠接顶的原因,供类似矿山借鉴。 