四柱放顶煤液压支架立柱受力不均衡规律及机理研究

为研究四柱综放支架立柱受力不均衡性规律,对有关综放工作面矿压资料进行整理分析,分别按顶煤软硬和放煤前后研究四柱综放支架的立柱受力不均衡变化规律,并与两柱放顶煤液压支架立柱受力特性进行对比。结果表明:前后柱受力不均衡系数主要取决于顶煤软硬程度,同时受放煤量和煤层倾角的影响;两柱放顶煤支架立柱受力相对均衡,支撑效率高于四柱放顶煤支架。     

放煤工艺对浅埋深综放工作面矿压显现影响分析

为了研究放煤工艺对浅埋深综放工作面矿压显现规律的影响,将酸刺沟6上105-2综放工作面在回采过程中不放煤时与放煤时的矿压显现进行对比,分别从周期来压步距、初撑力、末阻力、支架前后柱受力等方面分析了2个不同期间的矿压显现特征,得出了6上105-2浅埋深综放面不放煤与放煤期间矿压显现的区别,掌握了放煤工艺对浅埋深综放工作面的矿压显现规律的影响。     

弱粘结厚煤层综放开采及矿压显现特征研究

针对淮矿西部公司唐家会煤矿6#煤的F61103工作面工程地质及技术条件,对弱粘结复合顶板巨厚煤层综放面合理的放煤工艺和放煤步距、放顶煤开采工艺参数、弱粘结复合顶板矿压宏观显现特征及矿压控制技术措施等开展研究。分析了采放比、放煤步距、放煤方式、顶板岩性对控制顶煤损失的影响,得出了工作面在初采初放期间初次来压步距及周期来压步距,得到并分析了工作面液压支架受力分布图,直观地说明了支架受力与工作面顶板来压之间的相互关系。提出了提高支架初撑力、调整放煤工序、加强矿压监测、均衡放煤部位等矿压控制技术措施,为类似条件煤层安全开采提供借鉴。     

保德矿8~#厚煤层综放工作面合理支护强度研究

基于保德煤矿8~#厚煤层顶板岩性及组成情况,对8~#煤层顶板进行类型划分与评价,通过对81304综放面矿压规律的实测分析,从矿压显现强度、支架接顶状态和煤壁片帮等方面综合考虑,建议将原架型由2柱式综放支架改为4柱式放煤支架,并提高支架工作阻力和支护强度。采用理论计算和工作面实测分析相结合的方法,对该矿综放工作面液压支架合理支护强度进行分析,确定采场支架合理支护强度为1.35 MPa。     

大采高综放工作面矿压显现规律研究

大采高综放开采技术增加了割煤高度和放煤空间,大采高综放工作面的矿压显现和围岩控制必然不同于普通综放工作面.根据某大型矿井9号煤层的赋存特性,对9304大采高综放工作面进行现场观测,并分析矿压数据,研究了9304工作面矿压显现规律和支架合理工作阻力等问题.     

敏东一矿放顶煤支架动态承载特征及数值分析

利用KJ216-F压力监测分站系统,监测敏东一矿I01163上01生产工作面放顶煤支架前后支柱工作阻力。借助FLAC3D数值模拟软件模拟工作面采场实际情况,对放顶煤支架动态承载特征进行深入研究。结果表明:对于近水平放顶煤工作面,放煤支架前后柱工作阻力差值在工作面不同位置呈现不同数值,此现象与工作面不同位置支承压力引起的顶煤破碎程度不同有关。不同顶煤条件下,放煤支架前后阻力差值随着顶煤硬度的改变而发生变化,顶煤硬度越小,支架前后柱阻力越小且分布越均匀,顶煤硬度适中,支架前后柱阻力差值较大,支架上方呈现出典型的顶煤破碎分区,并且可以通过支架前后柱阻力差值来预测支架上方顶煤破碎区域分布情况。     

元堡煤矿1901综放面矿压显现规律实测与分析

为了掌握元堡煤矿1901综放工作面在回采过程中的矿压显现特征,通过采用KJ372型矿山压力监测系统以及尤洛卡矿压监测设备对该综放面支架载荷进行实测和分析,揭示了该综放面在回采过程中的矿压显现规律,并分析了支架的适应性。     

高韧性煤层综放开采矿压显现规律

为了研究高韧性煤层综采放顶煤工作面的矿压显现规律,采用ZDYJ-ⅡB红外式综采支架压力监测仪,对宁夏磁窑堡二矿C142高韧性煤层综放工作面矿压进行了监测．研究表明,高韧性煤层综放工作面初次来压和周期来压明显,压力峰值高位稳定,高于其它综放工作面,动载系数小,工作面前柱工作阻力明显小于后柱,为11．9％．指出ZFS6800／18／35型液压支架实际工作阻力仍有部分超过设计工作阻力,高阻力支护是控制高韧性综放工作面顶板的主要措施．该研究为类似工作面生产管理、支架选型提供了依据．     

高韧性煤层综放开采矿压显现规律

为了研究高韧性煤层综采放顶煤工作面的矿压显现规律,采用ZDYJ-ⅡB红外式综采支架压力监测仪,对宁夏磁窑堡二矿C142高韧性煤层综放工作面矿压进行了监测．研究表明,高韧性煤层综放工作面初次来压和周期来压明显,压力峰值高位稳定,高于其它综放工作面,动载系数小,工作面前柱工作阻力明显小于后柱,为11．9％．指出ZFS6800／18／35型液压支架实际工作阻力仍有部分超过设计工作阻力,高阻力支护是控制高韧性综放工作面顸板的主要措施．该研究为类似工作面生产管理、支架选型提供了依据．     

浅埋深三软煤层两柱掩护式综放支架适应性及优化技术

基于伊犁四矿21103工作面矿压监测及现场实测,对两柱掩护式综放支架在伊犁矿区浅埋深三软煤层条件下的适应性进行了研究。结果表明:两柱掩护式综放支架在伊犁四矿21103试采工作面表现出了良好的承载性能,支架选型合理。针对工作面初采期间在顶煤薄、顶板松散条件下出现的架后漏矸严重、后部刮板输送机压死的问题,采取了一系列采煤工艺改良措施,并通过支架结构优化设计,增强了支架封闭性能,最终实现了两柱掩护式综放工作面的安全高效生产。     

不同煤层两柱和四柱综放支架适应性实测分析

通过对崔木煤矿软煤层和平朔井工一矿中硬煤层条件下,两柱和四柱综放支架受力的实测分析,得出:在正常推进期间,两柱综放支架在软及中硬煤层的适应性好于四柱式综放支架,但两柱综放支架对于特殊地质条件的适应性还不太理想。四柱式综放支架对软煤层的不适应主要体现在支架前后立柱受力不均,且前后立柱受力均衡性与煤层硬度系数呈反相关关系,当煤层硬度系数小于0.5时,四柱式综放支架前后立柱受力比急剧增大,适应性较差。     

特大型综放工作面底板比压及两柱支架适应性分析

运用底板比压仪对安家岭井工二矿B906特大型综放工作面底板比压进行现场实测,得出底板允许比压值及破坏类型,对底板进行分类。通过对综放液压支架底座比压分布特征的分析,得出综放两柱支架底座前端比压最大值。经校核分析,综放两柱支顶掩护式放顶煤支架底座比压能够满足B906综放工作面底板比压的要求。     

采空区煤柱下综放开采矿压显现规律及围岩控制研究

为研究采空区煤柱下综放工作面的矿压显现规律及围岩控制措施,基于23107综放工作面实际开采条件,利用矿压在线实时监测和理论分析方法,研究确定了该类条件下放顶煤工作面周期来压分布不均衡和来压不同步特性,支架顶梁载荷作用点前移,支架前后立柱承载非均衡的特性,并据此提出了采场围岩控制的综合措施。     

采煤工作面瓦斯涌出规律研究

通过对综放工作面周期来压前后瓦斯涌出情况和割煤、放煤期间的瓦斯涌出情况的监测,分析综放工作面瓦斯涌出量与工作面周期来压的关系,从而总结出综放工作面瓦斯涌出规律。     

特厚煤层大采高综放自动化开采技术与装备

针对我国西部矿区坚硬特厚煤层综放自动化开采技术难题,研究了大采高综放工作面液压支架与围岩耦合作用关系,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及液压支架合理工作阻力确定方法,研发了液压支架与围岩智能耦合控制系统及自动化放顶煤控制系统,实现了大采高综放工作面自动化开采。基于坚硬特厚煤层大采高综放液压支架与围岩耦合作用关系,建立了坚硬顶煤冒放的"悬臂梁"模型及顶板岩层结构失稳的"组合悬臂梁"模型,揭示了大采高综放工作面合理机采高度确定方法及合理液压支架工作阻力确定方法。通过分析两柱强力液压支架的承载特性,创新设计了大采高综放液压支架三级高效强扰动放煤机构,研发了综放液压支架智能耦合控制系统,实现了对液压支架姿态与受力状态的实时监测。基于大采高综放工作面分段多窗口多轮放煤工艺的时序控制自动化放煤逻辑关系,研发了自动化放煤控制装置,实现了坚硬特厚煤层大采高综放工作面安全、高效、高回采率自动化开采。     

我国综放开采40年及展望

我国应用和创新发展综放开采技术40 a来,取得了巨大成功和重大科技创新,实现了厚煤层一次采全高和高产高效低成本开采,综放开采技术已经成为我国开采厚煤层的主要方法,也是我国在世界煤炭开采行业的标志性技术。在综放开采技术发展过程中,先后试验了高位放煤、中位放煤、低位放煤,最终形成了我国的低位放煤综放开采技术。支架结构形式从早期的四柱支架发展到今天四柱与两柱并存的局面,对于智能开采工作面两柱支架更具优势。我国的综放开采技术可以分为2个阶段。在前20 a的探索和推广应用阶段,针对我国煤层条件,充分发挥了综放开采的技术优势,形成了高产高效综放开采模式、“三软”厚煤层综放开采模式、“两硬”厚煤层综放开采模式、急倾斜厚煤层综放开采模式等。在最近20 a的技术创新和输出阶段,我国创造性地开发了特厚煤层大采高综放开采技术、急倾斜厚煤层综放开采技术等,在智能化开采与智能放煤技术等方面取得了突破性进展,实现了综放开采技术从引进到输出的飞跃式发展。我国已经形成了一批专注综放开采技术研究的科技队伍,无论是综放开采的理论成果,还是技术成果都遥遥领先于世界其他国家。综放开采技术的进一步发展需要集中到综放工作面的全面...     

双向渐厚综放工作面不同开采时期来压特征研究

针对焦作矿区首个综放工作面——九里山矿15081工作面的复杂开采技术条件,对其初采时期、局部放煤时期、放煤时期三个时期的基本顶来压步距与来压强度进行研究。根据理论计算和现场监测,揭示了该工作面在不同时期的来压特征:随着放煤范围的扩大,整个工作面的来压强烈程度会逐渐降低,直至基本消失;局部放煤时期与放煤时期相比,周期来压步距差距不大,来压强度较日常支架工作阻力水平略高。研究结果为矿井的安全高效绿色生产提供了理论指导与现场经验。     

急斜特厚煤层综放开采四柱与两柱式支架适应性分析

为研究四柱支撑掩护式放顶煤支架和两柱掩护式放顶煤支架在急倾斜特厚煤层综放工作面的适用性,在宝积山煤矿分别对使用2种支架的工作面矿压进行监测,利用观测数据对急倾斜综放工作面支架的受力特点和稳定性进行分析。分析认为,急倾斜综放工作面受顶板滑移引起的摩擦力、支架重力和顶煤冒落的冲击作用,易发生支架倾倒、下滑现象;四柱支撑掩护式支架后柱顶煤冒空,加剧了支架倾倒、下滑;两柱掩护式支架能相对提高支架工阻,减小导致支架下滑的扭矩,提高支架稳定性和支护效率,解决支架受力不均、倾倒及下滑等问题。     

浅埋深特厚煤层综放工作面矿压显现规律研究

为了掌握浅埋深特厚煤层综放工作面开采矿压显现特征,通过对某矿某综放工作面支架工作阻力的实测分析,掌握了综放工作面顶板来压规律,并对支架适应性进行了分析。研究结果表明,工作面周期来压步距平均为20.8 m,动载系数平均为1.59,支架工作阻力绝大部分在7 000 kN以内,支架初撑力偏低,前柱初撑力较后柱初撑力平均高20%。     

大同矿区特厚煤层综放采场矿压显现规律研究

为研究大同石炭系特厚煤层综放工作面矿压显现规律,通过对大同塔山矿石炭系特厚煤层综放工作面的支架阻力监测,以及采用微地震监测系统及地面钻孔电视对工作面顶板的运移规律进行观测,得出了特厚煤层综放开采过程中的顶板来压显现规律,同时,分析了推进速度、支架状况及地质构造对顶板控制的影响,基本掌握了回采工作面顶板矿压规律,为石炭系特厚煤层中综放开采的成功应用提供了科学依据.