大柳塔煤矿52煤7m大采高综采工作面支架工作阻力分析

为了提高液压支架选型的合理性,实现7m大采高工作面的安全高效生产,本文通过对大柳塔煤矿7m大采高52303工作面、52304工作面初采、正常回采、末采期间的的矿压进行实测,得出大采高工作面周期来压较明显,来压时煤壁片帮严重、顶板下沉明显,易冒顶,来压期间支架工作阻力沿工作面倾向呈"几"字型分布的矿压规律。并分析了支架的受力特点,通过经验及理论公式对工作阻力进行了分析,并结合覆岩运动规律及形成的结构,给出了支架工作阻力确定公式及合理的工作阻力,即16800kN液压支架处于高位运行状态、18000kN液压支架工作阻力相对不足,目前大柳塔煤矿52煤使用的支架不能满足安全生产的需求,合理的工作阻力应为18550k~21586kN。     

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。     

浅埋煤层大采高工作面覆岩结构分析及支护设计

针对东圪堵煤矿浅埋深、薄基岩大采高工作面现状,利用3DEC数值模拟软件对该矿上覆岩层结构进行了模拟分析,并对工作面支护进行了合理设计.结果表明:东圪堵煤矿大采高工作面开采过程中,在采高4.0 m、基岩厚度30 m以上时,上覆岩层可形成稳定的承压结构,对工作面开采是有利的;工作面液压支架工作阻力7 400 kN以上时,可以有效控制顶板;大采高工作面支架选型合理,开采过程中顶板未出现台阶下沉现象,基本顶来压时顶板未出现压死支架现象.     

8m特大采高工作面粉尘综合防控技术研究及应用

8m及以上特大采高综采技术大幅提升了煤炭产量,但其产尘量及采场空间也随之增大,导致传统防尘工艺技术很难解决由此产生的粉尘污染问题.为了解决工作面粉尘污染的难题,提出以采煤机割煤防尘和液压支架防尘为主的大采高综采工作面空间粉尘分区治理思路,通过采用数值计算、实验室试验和现场试验相结合的方法,开发出"气水喷雾+机载除尘+支...     

近距离煤层大采高工作面设备选型

为了研究近距离煤层大采高工作面的设备选型与配套,以三交河煤矿2-512工作面为研究对象,根据2-512工作面的地质条件,对工作面的采煤机、刮板运输机、顺槽转载机、破碎机和液压支架进行了选型计算;根据计算结果,对工作面的设备选型与配套的可行性进行了分析。计算结果表明:工作面的采煤机、刮板运输机、顺槽转载机、破碎机和液压支架都满足工作面的使用要求。     

复杂条件下大采高综采液压支架选型

以霍州煤电干河煤矿二采区首采工作面复杂煤层地质条件为背景,利用系统分析比较法对支架进行选型。介绍支架选型原则后,通过矿压理论和经验公式对液压支架的主要参数进行理论计算,分析了大采高支架的结构要求。根据计算得出的参数和支架的结构要求,自主研制了大采高综采设备ZY12000/29/65两柱支撑掩护式液压支架,分析了该掩护式大采高液压支架的参数及特点。将研制的液压支架在二采区首采工作面进行了工业性试验。结果表明:该设备运行状态良好,支架工作阻力能够满足工作面地质条件要求,其总体参数、支护性能等各项指标均较为理想,推移及抬底机构、护帮机构等新结构的应用提高了支架的可靠性。     

大采高综采工作面煤壁破坏影响因素数值模拟分析

针对工作面煤壁片帮影响大采高综采开采技术效益发挥的问题,以红庆河煤矿3-1煤层赋存条件为研究背景,通过设计正交试验方案,运用FLAC3D数值软件进行模拟,基于Drucker-Prager准则计算了工作面煤壁的破坏系数,综合分析了影响工作面煤壁破坏的5个因素。结果表明,埋深、支架合力作用点到煤壁距离、采高和工作面长度越大,煤壁破坏程度越高,而液压支架初撑力越大,煤壁破坏程度越低;煤壁破坏影响因素的主次排序为:埋深>支架合力作用点到煤壁的距离>支架初撑力>采高>工作面长度;给出了3-1煤层开采的合理工艺参数:采高6.2 m,工作面长度225 m,支架合力到煤壁的距离2 m,支架初撑力12000 kN。     

布尔台煤矿厚煤层大采高液压支架适应性分析

为得到神东矿区北部中等埋深厚煤层大采高工作面矿压显现规律、液压支架合理工作阻力及分析支架适应性,对布尔台煤矿42102-1大采高综采工作面的矿压显现及液压支架工作阻力进行观测,计算得到该工作面顶板结构及运动特征参数,提出了考虑支架实际使用效果的"三因素法",即从"支"、"护"、"采"三方面评价支架适应性,应用岩石自重经验估算法、实测支架循环末工作阻力加1倍均方差和传递岩梁理论这3种方法,计算得出该工作面的支架合理工作阻力均为16 000 kN,应用结果表明:现有ZY10800/28/63支架工作阻力过小不能适应该矿中等埋深大采高的开采条件,须重新选择合理支架。     

大采高技术与大采高液压支架的开发研究

介绍国内外大采高技术发展概况和年产6.0Mt大采高综采成套装备研制,分析影响大采高液压支架稳定性和适应性的因素,提出保证大采高工作面支架稳定性措施,探讨7m煤层一次采全高技术和装备的可行性。     

大采高工作面采煤机稳定性及控制技术

以王家山矿403大采高工作面为工程背景,在分析采煤机使用条件及主要技术参数的基础上,通过有限元对采煤机稳定性及受力特征进行了研究,结果表明:在煤层水平、采煤机作业环境良好的条件下,重心位于机身中部靠上及靠前位置;确定采煤机稳定工作的极限仰角及俯角分别为17.23°和6.23°;煤层水平时采煤机导向滑靴及平滑靴所受应力较小且保持相对稳定,煤层出现倾角时构件所受应力大幅度增大,且在短时间内应力变化幅度较大,倾角的增大对采煤机结构可靠性及耐久性具有很大影响。在此基础上提出增大机身宽度、降低重心高度、控制进刀速度、降低俯仰角度、提高支架支护强度等采煤机稳定性控制技术。     

大采高液压支架的稳定性问题

统配煤矿厚度在3.5m以上的煤层占储量的42.91％。山西、河北、山东、安徽等省,平均厚度3.5～5.0m煤层为主要可采煤层。这样厚的煤层用一次采全高的大采高液压支架与采煤机、工作面输送机配套进行综合机械化采煤,可取得较好的技术经济效果。从1981年起,我厂着手研制的大采高液压支架,到1984年已研制成功了BC520～25/47型、BC480-22/42型支撑掩护式支架和BY320-23/45型掩护式支架,其最大支撑     

大采高综放液压支架的设计研究

14～20m特厚煤层一次采全高的技术核心是大采高综放液压支架及其与采煤机、刮板输送机之间在生产能力、设备性能、设备结构、空间尺寸等方面互相匹配。着重介绍了大采高放顶煤液压支架工作阻力、片帮控制、横纵向稳定性、新型四连杆中通式大空间放顶煤支架稳定机构和伸缩梁V型槽导向结构以及抗冲击立柱设计的技术关键。     

大采高工作面矿压显现规律及煤壁片帮稳定性研究

 研究基于试验工作面大采高工作面的矿压规律展开研究。首先通过计算机数值模拟得到不同采高对煤壁稳定性的影响规律,认为试验地质条件下一次采出高度小于6m较为合理。在此基础上进一步对顶板的来压步距及支架工作阻力进行研究,认为：工作面直接顶的垮落步距平均22m,工作面老顶来压步距平均40m,工作面周期来压步距平均22m;工作面非来压期间支架平均工作阻力为1648kN,老顶初次来压期间平均支架工作阻力为9724kN,动载系数为5.9,工作面周期来压期间支架平均工作阻力为8432kN,动载系数1.35;工作面煤体超前支承应力影响的范围为 50m,34m～12m为弹性应力区,9m范围内处于峰后应力区域,煤体承载能力较差。     

浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性

为研究浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性情况,采用KBJ-60Ш-1型综采支架工作阻力连续记录仪对酸刺沟煤矿首采工作面进行实测分析。结果表明:工作面初次来压步距52 m,与理论计算结果54.1 m基本吻合;周期来压步距随工作面推进速度的增大而增大,工作面推进速度为4 m/d、13 m/d时,周期来压步距分别为12.8 m、21.8 m;来压期间;工作面中部支架工作阻力大,达到额定工作阻力支架的比例达96%;工作面两端支架工作阻力小,不超过额定工作阻力的支架比例达91%。最后根据支架运行特性分析,论证了所选用的2400/5000-2×4412-1750型液压支架可以满足来压期间的顶板岩层控制要求。     

7m大采高综采工作面开采关键技术研究

随着厚煤层综采技术与装备水平不断提高,大采高一次采全厚综采技术将成为厚煤层安全高效开采的重要途径。以神东矿区7m左右厚度煤层为研究背景,神东煤炭集团通过产学研联合攻关,成功研制了7m大采高综采液压支架、采煤机和三机等一系列配套设备;在7m大采高开采的过程中,不断创新总结并形成了7m大采高综采工作面开采成套关键技术,安全高效回采17个大采高工作面,生产原煤1.5亿t,提高了7m厚煤层的开采效率和回收率。     

大采高液压支架横向稳定性研究

随着工作面采高的增加,大采高工作面液压支架稳定性问题越显突出。针对这一问题,详细分析计算了孔轴间隙、底座宽度2个大采高液压支架自身结构要素对支架偏移、不同承载工况下的横向稳定性的影响机理和趋势,结合支架实际加工制造情况纠正以往常规分析中的不足,并以ZY10000/26/55型掩护式液压支架为实例进行具体的数据计算,发现支架最大采高与底座宽度比也是影响稳定性的因素。并根据影响机理与趋势提出了通过控制支架自身结构要素来提高横向稳定性的措施,保证大采高液压支架能够适应工作面的工作状态。     

特大采高液压支架发展与研究

为发展高产高效工作面及扩大一次采全高开采的适用范围，当代液压支架结构高度不断增加，大于5m的可称为特大采高液压支架．由于采高加大使基本顶来压更加强烈，支架的支护强度更要加大．文章通过模拟实验，提出各类顶板特大采高支架的合理工作阻力值，并提出为发展特大采高综高对我国煤机配套设备相应的要求．     

特大采高液压支架发展与研究

为发展高产高效工作面及扩大一次采全高开采的适用范围，当代液压支架结构高度不断增加，大于5m的可称为特大采高液压支架．由于采高加大使基本顶来压更加强烈，支架的支护强度更要加大．文章通过模拟实验，提出各类顶板特大采高支架的合理工作阻力值，并提出为发展特大采高综高对我国煤机配套设备相应的要求．     

特厚煤层大采高综放开采液压支架的适应性分析

大同煤矿集团塔山煤矿3～5号煤层平均厚度14.5m,采用特厚煤层大采高综放开采技术。运用理论计算与数值模拟相结合的方式,确定液压支架的工作阻力为P'Z=15000kN。选用ZF15000/28/52型大采高综放支架、ZFG15000/28.5/45H型过渡液压支架和ZTZ20000/30/42型端头支架。通过工业性试验对液压支架进行适应性分析,液压支架工作阻力分布较合理,利用率高,对工作面的顶板条件适应性较好;支架平均初撑力7883.17kN,接近90%工作面支架的初撑力大于5000kN,分布频率总体呈线性关系;支架前后立柱受力较均衡,立柱受力状况良好。     

大采高工作面刮板输送机中部槽断裂原因分析

针对补连塔煤矿7 m大采高工作面刮板输送机中部槽易断裂的问题,对中部槽的运动轨迹进行分析得到其工况,按照刮板输送机中部槽的主要工况对应的受力情况对其进行压力试验,比较中部槽材料成分以及机械性能,得到中部槽断裂的主要原因。结果表明:中部槽实际的断裂和变形结果同有限元分析结果相符合,通过压力试验分析得到中部槽的最大应力位置,压力增大到4 330 kN时中部槽凸头与槽帮过渡部位有开裂趋势,同时哑铃销座凹头窝中部有开裂趋势,并对该中部槽断裂部位进行元素分析,可知Si、Mn、Cr、P和Mo等元素偏高直接影响了中部槽的硬度,导致中部槽易于断裂。