拱形巷道滑移式临时支护装置研究与应用

为了解决拱形巷道超前段临时支护装置支护时间长、操作繁琐、空顶作业的难题,通过对拱形巷道围岩变化情况的分析以及现有超前段支护形式的探索,借鉴矩形巷道超前临时巷道支护装置的支护形式,研究并应用适用于拱形巷道的超前段临时支护装置,以乳化液为动力,采用立柱和钢梁铰接的形式,实现对掘进工作面迎头接顶和全断面支护。沿工作面掘进方向,采用滑移式,使用远程遥控技术,实现临时支护装置的交错前进;配套掘锚机,操作人员置身于安全环境下,杜绝空顶作业现象的发生。该装置的研究与应用,有效缩短超前段支护时间,营造安全作业环境,进一步提高拱形巷道掘进效率。     

回采巷道超前无反复支护技术研究

以王家岭矿12302回风巷为背景，通过现场调研、理论分析、工程实践等方法对巷道超前支护技术进行了研究。通过现场调研分析了巷道超前支护应解决的主要问题，提出了长距离支护与无反复支护的超前支护思路；通过理论分析确定超前集中应力峰值距工作面距离为8.22 m，超前采动影响区域长度为37.09 m，结合以往现场实际监测结果，确定超前支护长度不低于40 m，考虑锚杆(索)支护系统的支护作用，确定巷道超前支护强度不低于267.38 kPa。提出了“预先主动、一次承载、协同作业、整体支护”的长距离超前支护理念，研制了ZLQ3200/18/37型超前支护运载成套装备，介绍了支护装置的主要技术参数，并结合巷道实际开采地质条件，确定了巷道长距离超前支护方案。实践表明：超前长距离无反复支护技术应用效果良好，巷道围岩得到了较好的维护，可以满足巷道超前安全支护要求。     

掘进巷道临时支护液压支架的研制与应用

以东周窑矿2105掘进巷道为案例,开展了电液遥控操纵式掘进临时超前支护液压支架的设计和应用研究,对ZLJ2400/24/32临时超前支护液压支架的结构、工作原理及工作环境参数进行了分析.工业性试验结果表明:该支架支护效果理想,可有效提高巷道掘进效率.     

回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备的研究

针对回风顺槽超前支护存在支护工序复杂、对巷道顶板反复支撑破坏、移动操作繁琐、工人劳动强度高、安全系数低的问题,提出采用回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备,介绍了无反复支撑超前支护运载成套装备技术特征与参数,实测分析了临时支护支架使用效果,实现回风顺槽无反复支撑,确保巷道完整性,实现矿井绿色、安全、高效开采。     

矿井巷道可移动式超前临时支护装置的设计与应用

井下巷道掘进后顶板空顶面积大,在无超前支护作用下补打顶板支护时顶板出现冒落破碎的现象,威胁着支护安全。对此,通过技术研究,设计了一套可移动式超前临时支护装置。经实际应用,153208巷采用该装置后能有效地控制顶板破碎现象,取得了显著的成效。     

付村煤矿综放工作面回采巷道超前支架支护实践

为了解决付村煤矿综放工作面回采巷道超前支护难题,研制了ZTZLC28000/25/50型超前支护液压支架.介绍了该超前支护液压支架的基本结构、工作原理、技术特征、主要技术参数和该超前支护液压支架在枣庄矿区付村煤矿3上1002综放工作面材料巷的应用情况.结果表明,采用该超前支护液压支架进行回采巷道超前支护,两帮移近量平均26 mm,顶板下沉量18 mm,比未采用巷道超前液压支架前分别减小215 mm和126 mm,可以有效防止巷道超前支护段冒顶事故的发生,提高人员作业的安全性,加快工作面推进速度,实现综放工作面的安全高效生产.     

CMM2-25型矿用液压锚杆钻车在煤矿巷道施工中的应用

介绍了CMM2-25型矿用液压锚杆钻车的技术参数及性能,通过在煤矿巷道中的应用实例分析,超前临时支护机构实现了对支护作业中空顶的及时支护,提高了支护质量,安全工作得到保障。另外,支护时间节省了17%,日进尺提高了40%,显著提高了工作效率。不仅降低了工人的劳动强度,减少了噪音的污染,而且为工人创造了良好的作业环境。     

掘进机机载临时支护技术

掘进巷道采用锚杆支护时,临时支护是必不可少的一道工序,其可靠与否直接影响锚杆支护作业的安全,临时支护技术是发展煤矿综合机械化掘进的关键因素之一。在掘进机上配置机载临时支护装置,从根本上改变了传统临时支护的功能和形式。通过有效地给顶板施加初撑力,避免了工人在空顶区作业,增加了锚护作业时工作人员的安全性;实现了锚网的机械化铺架,降低了工人的劳动强度;机载临时支护装置用时展开,不用时折叠,液压缸驱动,减少了支护辅助时间,提高了掘进效率,操作简易、方便;与不同样式掘进机有机结合,不影响掘进机自身性能。     

ZLJ-10/21机载临时支护装置在赵固二矿的应用

介绍了ZLJ-10/21机载临时支护装置的主要结构、工作原理及主要技术参数,对比分析了ZLJ-10/21机载临时支护装置和窜管前探梁支护在赵固二矿1105工作面运输巷综掘巷道的实际应用效果。实践证明,机载临时支护装置能提高临时支护的安全性,降低工人的劳动强度,加快掘进速度,保障巷道的安全高效掘进。     

掘进巷道悬挂式迈步超前支架的方案设计

为了实现掘进头前端2～3 m空顶区超前临时支架的自动化搭建,改变原来低效、安全隐患大的人工搭建模式,用新型掘进巷道悬挂式迈步超前支架对空顶区顶板进行临时支护. 基于顶板锚杆悬挂理论,以锚杆为基点,采用自制圆形梁为轨道,以液压力驱动3组机爪互为支点实现超前支架在巷道顶部空间的迈步前移,采用具有顶板适应性的变运动方向平行四边形机构作为超前支护机构,来实现超前支架的支护作业.采用该超前支架,可大大提高支护强度和速度,防止工人空顶作业,同时还能提高巷道空间的利用率,实现与掘进机等其他设备的并行作业,具有良好的经济效益.     

沿空跟掘回采巷道合理煤柱留设及围岩稳定性控制

沿空跟掘回采巷道掘、采全服务周期经受相邻工作面采空区未稳定压力、相邻工作面回采侧向支承压力及本工作面回采超前支承压力多重动压影响,煤柱稳定性差、围岩支护困难、异常矿压显现。以潞宁孟家窑煤业有限公司22115回风巷为工程背景,综合运用理论分析、数值试验研究并参照已有工程实践经验确定最佳护巷煤柱宽度,提出合理可行的围岩稳定性控制技术。研究结果表明:22115回风巷净煤柱宽度应不低于15 m。提出的分阶段、重点部位针对性加强高预应力强力支护方案井下工业性应用效果良好,掘、采全服务周期锚杆（索）受力稳定,强度利用率高;顶板离层量小且在较短时间内趋于稳定;围岩整体未出现大变形,完全满足安全生产需求。     

浅埋超大跨四线高铁隧道开挖力学特性研究

以新建杭绍台高铁下北山隧道为工程依托,该隧道为浅埋超大跨四线高铁路隧道,基于现场取样进行室内岩石力学试验,合理确定了不同围岩等级的力学参数,在此基础上建立三维计算模型,分析浅埋超大跨隧道采用开挖工法时的力学特性。结果表明:双侧壁导坑法在围岩位移控制方面优于三台阶法,双侧壁导坑法中上导洞加临时钢支撑的措施能有效控制位移的变化速率,优于中上导洞一次开挖的做法,设计中应注意控制拱部导洞的开挖面积;在初支结构内力控制方面,双侧壁导坑中上导洞加钢支撑的方法初支结构的拉应力最小,结构受力最为安全。     

三心拱形巷道锚索超前支护研究及应用

针对回采工作面单体支柱超前支护存在支护强度不足、工人劳动强度大等问题,提出了采用超前锚索主动支护替代原有的单体支柱被动支护的技术方案,并针对协庄煤矿三心拱巷道建立了围岩变形预计模型,通过理论分析得到了巷道合理超前支承力为0.83 MN,而超前锚索支承力可达到1.52 MN,满足超前支护需要;确定了巷道超前支护技术参数为...     

黄陵二号煤矿矿井顶板支护技术实践

为探究如何在矿井采掘工作中采用合适的巷道顶板支护结构和支护技术,确保支护结构能够支持深层井巷采掘作业,杜绝巷道变形、片帮等事故的发生,以黄陵矿业公司二号煤矿301工作面为例,开展了顶板支护技术实践。在明确工程背景的基础上,提出如何根据实际情况正确选择支护参数,确定了301工作面胶带巷反掘临时支护采用前探梁临时支护装置,永久支护为锚网索梁联合支护的矿井顶板支护技术方案。实践表明,该技术方案可以满足生产实际需要,对保证煤矿安全生产起到十分重要的作用。     

古书院矿煤柱回采工作面超前支承压力研究

通过对煤柱回采工作面运输巷、回风巷围岩变形和超前支护阻力的监测,预测超前支承压力分布范围.分析了煤柱回采工作面、回采巷道围岩力学特征,为回采巷道的支护和维护提供了科学依据.     

基于神经网络PID综掘巷道超前支架支撑力自适应控制

掘进扰动下,煤炭深部开采高地应力会导致深部围岩大范围塑性破坏和强烈动力失稳,且持续时间较长,存在安全隐患,严重威胁着掘进工作面煤矿工人的人身安全。近年来,国内外学者在深部围岩压力变化规律、围岩控制理论和超前支护等方面开展了许多研究,但仍存在许多亟待解决的问题。超前支架的支撑力自适应围岩压力变化可充分利用巷道围岩的自承载能力,避免巷道围岩出现破裂、碎裂等现象。介绍了一种自移式超前支架的结构,分析了该支架支撑力液压控制系统,建立了该控制系统的数学模型,研究了该系统在无控制算法、传统PID控制和神经网络PID控制等情况下的系统性能;根据旗山矿的地质条件建立了围岩-超前支架力学耦合模型,利用FLAC3D软件仿真拟合得到了巷道围岩压力变化曲线;并以此曲线为输入,模拟研究了在传统PID控制和神经PID控制两种算法时超前支架支撑力对巷道围岩压力变化的自适应变化规律。研究结果表明,与传统PID控制相比,采用神经网络PID控制算法后,支架支撑力控制系统调节时间约为2 s,缩短了16倍,超调量约为6%,动态性能得到了改善;自适应围岩压力跟踪误差为0.005 5,改善了6.8倍,证明了神经网络PID控制策略能够对支架支撑力进行控制且其控制效果比传统PID控制效果有较大优势。     

综放面沿空留巷围岩控制技术及矿压显现特征研究

为提高煤炭资源回收率,降低回采巷道掘进率,增加工作面顺层钻孔瓦斯的抽采时间,唐安煤矿在3313综放工作面轨道顺槽实施沿空留巷技术。3313工作面轨道巷顶板基本支护方式为锚网支护,加强支护方式为快速承载预应力锚索,留巷前后顶板支护分为一级支护与二级支护,并设计研究了巷旁支护参数和切顶参数。对综放开采条件下3313工作面轨道顺槽沿空留巷的矿压显现特征研究结果表明:巷道顶板在工作面推过350m后运动开始逐渐趋于缓和,因此最好是工作面推过350m以后再进行单体柱的回撤。     

掘进巷道快速过采空区的围岩控制技术研究

根据山西四明山煤矿掘进巷道过已采工作面采空区的条件,将掘进巷道过采空区分为三个阶段,依据不同阶段的巷道围岩变形特点,提出锚杆-锚索-金属网-钢带-金属钢支架联合支护方法,并提出巷道围岩喷浆和工作面超前注浆加固的方法,使掘进巷道安全快速地通过采空区,对其他类似的整合矿井煤层巷道施工具有一定参考性。     

深部矿井开采巷道地压与位移检测研究

随着吕家坨井工矿开采规模的扩大和开采深度的逐年增加,面临着诸如巷道和工作面稳定性等安全问题,为了监测采场周围岩体和煤体应力的变化规律,分别在采面机巷和上山中布置8个钻孔应力计5个多点位移计和3组断面收敛计对区域内采煤工作面和巷道进行现场应力和变形监测,并对结果做出分析,找出矿压规律,对深部开采围岩矿压规律进行预测,对矿山安全生产具有重要指导意义。     

深井沿空巷道合理位置确定及围岩控制技术

针对深井高地应力矿井煤柱应力大、巷道围岩变形严重及煤柱宽度大造成资源浪费等特点,以麦地掌煤业21214工作面为研究背景,通过地应力测试、钻孔应力测试了解工作面侧向应力峰值位置及大小。通过现场实测及分析得侧向应力峰值约为43MPa,且位于距巷帮约17m处。并运用理论计算、数值模拟,研究沿空掘巷围岩在掘采期间的变形破坏特征、合理窄煤柱尺寸的确定及沿空巷道的围岩控制。结果表明：煤柱宽度为6.5m时巷道围岩稳定性较好,掘进初期,围岩变形量及变形速率较大,后逐渐减小,掘进影响期为15天,回采期间由于小煤柱侧的支护强度大于工作面侧,小煤柱侧的变形量小于工作面侧的变形量,最大变形量分别为110mm和248mm,均在可控的范围内。