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%。     

16 m层间距下部综放工作面矿压显现规律实测分析

基于增子坊煤矿16 m层间距煤层群开采现状,以8109综放工作面为研究对象,分析受到上覆5号煤层综放开采影响的下位综放工作面矿压显现规律。分析结果显示:增子坊煤矿16 m近距离煤层开采,下位煤层8109放顶煤工作面基本顶最小周期来压步距5.3 m,最大17.9 m,平均13.9 m;基本顶最大来压动载系数2.38,最小1.12,平均动载系数1.48;各支架工作阻力压力值大致呈正态分布,大多处于4 000~7000 kN;工作面中部初撑力显然大于上下两端初撑力,放顶煤工作面初撑力平均值为2 629 kN,占额定初撑力的45％;各支架前后柱受力比较均匀,差别较小,前柱受力平均20.63 MPa,后柱平均19.21 MPa,液压支架总体性较好适应。     

霍尔辛赫煤矿3605综放工作面矿压规律研究

以KJ18型矿山压力监测系统为主要技术手段,实时监测霍尔辛赫煤矿3605综放工作面液压支架工作载荷,综合分析监测数据可知:综放工作面支架工作阻力在每一循环末能够趋于稳定,最大稳定荷载为2 855. 25 kN,为设计载荷的84. 87%;最大初撑力为2 142. 11 kN,为设计初撑力的80. 72%。综放工作面支架工作载荷满足设计要求,支架选型合理,液压支架可以发挥最大支护性能,确保了综放工作面在回采循环期间的安全要求。     

24m层间距下煤层工作面矿压显现规律实测分析

基于南阳坡煤矿24m层间距多煤层开采现状,以8807综放工作面为研究对象,分析受到上覆3号煤层开采影响的工作面矿压显现规律。研究结果表明:8807综放工作面基本顶周期来压步距最小为5m,最大为23. 7m,平均为12. 7m;基本顶周期来压最大动载系数为1. 71,最小为1,平均动载系数为1. 27;各支架工作阻力分布基本符合正态分布,大部分处于7000～12000kN;工作面中部初撑力明显大于上部和下部的初撑力,整个工作面初撑力平均为6401kN,约为支架额定初撑力的63. 4%;各支架前后柱受力比较均匀,差别较小,前柱受力平均28. 67MPa,后柱平均25. 68MPa,液压支架总体适应性较好。     

超长综放孤岛面矿压规律及支架适应性研究

基于兖矿集团兴隆庄煤矿4324超长综放孤岛面开采条件，采用圆图压力自计仪，连续记录液压支架的初撑力和工作阻力，分析了综放工作面液压支架支护阻力的循环变化规律，工作面沿倾斜方向上的压力分布特征．研究结果表明，超长综放孤岛工作面具有明显的分段来压和周期来压特征，在工作面倾斜方向上两端部压力高于中部，而且压力影响范围增大．通过实测分析液压支架的初撑力、时间加权阻力、工作末阻力分布频率，以及支架工作特性和移架前后立柱的压力变化规律，得出工作面液压支架支护参数合理，具有良好的适应性．     

浅埋深综放工作面矿压规律及支架工作阻力确定

针对浅埋深综放工作面矿压显现剧烈、安全阀开启频繁的问题,对平朔井工三矿39107浅埋深综放工作面支架工作状况进行分析研究.采用矿压监测系统现场实测液压支架工作阻力,得到工作面基本顶初次来压步距为33.7 m,平均周期来压步距20.7 m,周期来压期间液压支架循环末阻力平均为9 700 kN,安全阀开启率平均为3.7％,工作面液压支架初撑力水平整体较低,分析表明液压支架存在3种不合理工作状态:安全阀调定压力不合理,前后立柱受力不均衡,部分支架串液.结合现场实测数据进行理论计算,得出39107工作面支架合理工作阻力应不低于12 000 kN.     

大采高综采工作面支架合理工作阻力研究

针对大采高综采工作面矿压显现剧烈现象,对神东矿区上湾矿大采高12106综放工作面支架工作情况进行了分析研究。12106工作面共布置151台支架,通过对支架工作阻力监测数据分析,得出工作面顶板周期来压步距平均值为21.1 m,来压时工作面支架循环末阻力均值为13 914 kN,支架初撑力均值为11 819 kN,未达到额定初撑力;采用"四一法则"对已采工作面的合理工作阻力进行核定,通过现场实测数据结合理论计算,得出12106工作面支架的合理工作阻力为18 000 kN。     

千树塔煤矿11305综放工作面矿压特征实测分析

通过实测分析11305综放工作面支架工作阻力的变化特征,掌握顶板来压规律,并评价此工作面液压支架的适应性。研究结果表明:综放工作面基本顶周期来压步距最小5 m,最大24.6 m,平均12.7 m;平均来压动载系数为1.42,来压较为明显;支架工作阻力主要分布在2 000~8 000 k N;支架初撑力水平较低,普遍低于21 MPa,且后柱的初撑力低于前柱的初撑力。     

田庄煤矿炮采工作面液压支架适应性研究

针对田庄煤矿3601液压支架炮采工作面,进行了液压支架适应性研究。运用圆图自记仪监测了液压支架支柱的支护阻力及其变化过程,得到了支架的初撑力、循环末阻力和时间加权平均工作阻力,并对该工作面支架的适用性进行了分析。结果表明:ZZ2400/08/15型液压支架初撑力较低(平均初撑力远小于其额定值的80%),额定工作阻力安全系数偏小(时间加权平均工作阻力大于额定工作阻力的90%,老顶周期来压时支架平均工作阻力达到额定工作阻力的96.01%),对3601工作面顶底板支护的适应性较差。     

厚煤层大采高液压支架适应性分析

以某矿15101工作面选用的ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架为分析对象,通过实测矿压数据和三维曲线图分析液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板的控制效果和支架的运转特性,结果表明,回采过程中,ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架平均初撑力3 168.015 kN,仅达到额定初撑力7 200 kN的44%,平均工作阻力4 850.615 kN,仅达到额定工作阻力的53.9%,通过支架的适应性分析,对液压支架的额定初撑力和额定工作阻力提出了新的参数,并进行理论验证,确定了适应15101工作面的支架型号为ZY6800/17/36型两柱掩护式液压支架。     

松软煤层简放开采的矿压特征与适应性研究

为了给简易放顶煤开采技术提供理论依据,采用现场实测和数值模拟的方法对简放开采的矿压显现规律、支架围岩关系及其适应性进行了研究．放煤对支护系统稳定性的影响主要体现在末排支柱稳定性的变化,放煤导致末排支柱的工作阻力下降1／2左右．简放工作面顶板控制中,“支”和“稳”对提高支护系统的稳定性作用是有限的,关键在于“护”．简放开采支护系统要具有良好的水平约束必须要求一定厚度的直接顶、较小的煤矸破碎块度、低位放煤、控制放煤口尺寸和放煤速度．理论分析与实践效果表明,简放开采技术应用于软直接顶的松软厚煤层具有良好的适应性．     

采场支架刚度实验室测试及与顶板下沉量的关系

针对目前采场支架刚度的实测数据较为匮乏的研究现状,利用ZTN-1液压支架试验台对4种型号支架的线刚度及刚度进行实测分析,并基于实测结果采用弹性基础板力学理论对支架刚度与顶板下沉量之间的关系进行研究。结果表明:支架在增阻过程中是可压缩的,4个支架平均线刚度为138~538 k N/mm,平均刚度为20.3~68.5 MPa/m,以此推断,目前支架线刚度范围为100~600 k N/m,刚度范围为10~80 MPa/m;支架工作阻力越大,支架刚度越大,相同工作阻力的四柱式支架刚度大于两柱式支架;每个加载循环内支架刚度是惟一的,与支架所处的工作阻力区间关系不大;支架刚度越大,对顶板下沉量抑制作用越明显;当支架刚度达到某一临界值,顶板下沉量趋于稳定。     

重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术

为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明：支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。     

特厚煤层大采高综放工作面覆岩结构及支架工作阻力研究

为了掌握特厚煤层大采高综放工作面的覆岩结构及支架合理工作阻力,以同忻煤矿8107工作面为研究对象,采用理论分析、现场观测的方法对特厚煤层大采高综放工作面覆岩的破断和组合形式进行了研究,建立了覆岩力学模型,得出了同忻煤矿8107工作面支架工作阻力计算式。结果表明:正常开采期间,大采高综放工作面直接顶易形成具有整体性的倒台阶组合悬臂梁结构,悬臂梁结构的破断、回转是支架—围岩互馈过程中的主要压力来源;来压期间,高位砌体梁结构与低位悬臂梁结构耦合形成“砌体梁—悬臂梁”结构,砌体梁结构的滑落失稳引起悬臂梁结构的协同回转,是大采高综放工作面强冲击来压的原因;实测8107工作面正常回采以及来压时支架工作阻力分别为26 MPa(9750 kN)和40 MPa(15000kN),与理论计算结果较为吻合;8107工作面采用的ZF15000/27.5/42型四柱低位放顶煤支架能够满足生产需求。     

急倾斜极软厚煤层走向长壁综放开采技术研究

以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击载荷确定支架的工作阻力。同时急倾斜支架要有足够的抗侧向挤压能力,结合工作面采放工艺确定侧护板的抗挤压能力。急倾斜厚煤层综放开采的顶煤放出体与煤岩分界面具有明显的不对称性。结合顶煤放出规律、支架稳定性等综合确定采放工艺,提出“下行动态分段、段内上行放煤”的采放工艺,适用于急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,可最大限度地减少采放过程中对支架的不利影响,并可获得较高的顶煤采出率。工作面安装前需对软弱底板进行加固。     

急倾斜厚煤层走向长壁综放开采支架稳定性分析

针对急倾斜厚煤层走向长壁综放开采中支架参数设计问题,根据工作面支架与围岩关系特点,分析了支架侧护板抗挤压能力的重要性;结合"下行动态分段、段内上行放煤"的采放工艺,通过支架受力分析建立了平衡方程,分别计算出了段内支架侧护板抗倾倒和抗下滑受力大小;以大远煤业1201急倾斜工作面为背景建立PFC2D计算模型,得出了保持支架稳定的侧护板抗挤压能力为763 k N,验证了现场所用ZFY4800/17/28型综放支架的可靠性;对影响支架稳定性的各因素进行了分析,提出了在急倾斜走向长壁综放开采工作面应采用大宽高比、低重心、低重量综放支架,应合理控制采高、工作面倾角以及增大支架与顶底板间摩擦等措施,以减小支架发生倾倒下滑的可能性,确保支架侧护板可以发挥良好的导向、调架功能。     

酸刺沟煤矿综放工作面矿压显现异常及控制技术

针对酸刺沟煤矿6上煤层大采高综放工作面矿压显现强烈,对工作面矿压显现进行了实时在线监测与分析。结果表明:工作面周期来压步距为20.2 m,来压动载系数平均1.35,高压力区集中在20—130号支架,98%的支架日最大工作阻力达到或超过15 000 kN的额定工作阻力,工作面推采初期出现压架事故。采取了提高安全阀开启阀值、加快推进速度、来压期间减少放煤和在高压力区深空卸压爆破等措施控制顶板,减小压力显现强度,监测显示安全阀开启率降低至12.4%,支架工作阻力基本符合正态比例分布,提高了工作面安全生产水平。     

液压支架初撑力与工作面矿压显现关系研究

针对铁北矿右三片工作面压架事故中暴露出来的支架初撑力较低的问题,采用现场实测、理论分析等手段,实测得到了工作面约60%的支架初撑力小于3 000 kN,分析了支架初撑力对顶板下沉量、支架工作阻力、动载系数的影响关系。研究表明支架初撑力对控制直接顶稳定性和减少顶板破坏程度具有重要作用,初撑力较低会导致顶板的早期离层与破碎,高初撑力有利于支架性能的充分发挥,保障工作的安全、高效生产。     

“两硬”围岩作用下工作面液压支架工作阻力监测研究

以某矿工程实际为背景,对“两硬”围岩作用下初采阶段、回采阶段、末采阶段,工作面液压支架的初撑力、工作阻力进行监测。通过分析发现,在初采阶段液压支架的初撑力最小,随着回采初撑力逐渐增大,在末采阶段初撑力达到最大1 696.7 kN,达到额定初撑力的55.05%;在初采阶段,工作面机头支架末阻力并不是很大,支架末阻力值主要集中分布在1 000~2 500 kN;在回采阶段,工作面机头支架循环末阻力值表现出了较为标准的正态分布形式,而其他支架末阻力则表现出了偏向高阻力区间的偏正态分布形式,同时工作面支架末阻力整体表现出了中部最大、机尾次之、机头最小的特征;在末采阶段,工作面支架阻力呈现出了分布变化无规律的情况,工作面支架末阻力整体表现出了偏高现象。