大倾角煤层伪斜工作面支架稳定性分析

从支架整体角度分析其不下滑条件并给出改善措施;分别从支架处于升架过程及支撑状态的角度分析支架不倾倒条件,给出升架过程中支架重心动态变化及正常工作状态下煤层顶底板、旁侧支架压力大小对支架稳定性的影响条件式,并由此得出两状态下区段运输平巷超前区段回风平巷距离关系式;考虑工作面伪斜布置,为避免移架过程导致支架整体上窜,从工作面平行移架角度,给出区段运输平巷超前回风平巷距离;计算上述分析所得三个运输平巷超前回风平巷距离值大小,取其中较大者作为工作面伪斜布置依据,保证工作面支架的稳定。     

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。     

综采工作面调斜技术研究

综采工作面伪斜回采管理是综采技术管理的关键,伪斜调整不当,不仅会使输送机上窜下滑,造成上下出口难以管理,而且容易导致支架歪架、倒架,使顶板失控,直接影响着煤矿的安全生产。我们通过观察和分析研究,于1983年总结出了综采工作面伪斜超前距离经验公式,但随着地质条件和生产条件的变化,经验公式已越来越不适应技术管理的需要。为此,我们在丁-31030综采工作面进行伪斜调整实验,同时对已回收的丁-21120和戊-21172综采工作面实际伪斜进行统计分析,以寻求伪斜超前距离随煤层倾角的变化规律。     

大倾角综放面支架失稳机理及控制

支架失稳是大倾角煤层综放开采中常见的现象,本文结合东滩煤矿1301面42°倾角,特厚煤层的条件,对支架下滑、倾倒、尾部受扭3种主要失稳方式的机理进行了研究.结果表明:单架失稳是工作面支架失稳的诱因,支架稳定性控制的关键是使支架失稳临界角大于工作面倾角、目的是保持整个工作面支护系统的稳定性.通过工作面伪斜布置,单向割煤、支架分组布置、提高支架支护阻力、控制采高、优化移架推溜次序、留设防滑平台、强化割煤质量管理等控制技术措施,该工作面支护系统稳定性得到了有效控制,取得了很好技术经济效益,可为类似条件煤层的安全高效开采提供参考.     

2130煤矿大倾角综采工作面支架防倒技术

为防止大倾角煤层综采工作面支架倒架发生顶板事故,研究分析了新疆焦煤集团2130煤矿综采工作面支架倒架事故原因,基于该工作面煤层倾角大、地质构造复杂、支架高度大等因素,采用超前预爆破处理顶板、工作面伪斜布置以及安装防倒设施等措施,防止工作面倒架事故发生。通过对24221大倾角综采工作面防倒架措施的改进,保证了该工作面安全开采。     

大倾角煤层伪仰斜综放工作面变角度布置方法研究

针对大倾角煤层综放工作面单一角度布置方法生产效率低、出煤量少以及支架与围岩系统稳定性差等问题,提出了大倾角煤层伪仰斜综放工作面变角度布置方法。通过改变工作面各个区域的角度及工作面各区域的长度,有效地提高了支架与围岩系统的稳定性,改善了同等情况下的安全条件,同时提高了煤炭采出率。     

七台河矿区急倾斜煤层液压支架稳定性控制技术研究

针对七台河矿区煤层倾角极大的赋存特点,提出控制液压支架稳定性急倾斜综采面安全高效开采的关键问题。通过分析伪斜工作面几何特征,确定工作面伪斜布置时的伪倾角及超前量,并对液压支架进行二次防倒防滑改造,使液压支架的各稳定性参数均在合理的控制范围之内。保证了急倾斜煤层综采面的安全高效开采,对整个七台河矿区类似煤层具有巨大的推广价值。     

大倾角煤层回采巷道的矿山压力研究

针对石台矿Ⅲ313工作面回采巷道在工作面回采过程中围岩变形破坏的具体情况,采用数值计算、现场实测等研究手段,研究了大倾角工作面回采巷道围岩在工作面超前支承压力的作用下变形破坏的规律性和复杂性。结果表明,倾角增大不仅使回采巷道内围岩应力分布表现出与倾斜、缓倾斜煤层不同的特征,而且上下平巷矿压显现也不尽相同,其主要表现为运输平巷的集中应力大于回风平巷,给出了运输平巷和回风平巷超前支护的范围和巷道支护的关键位置。     

急倾斜水平分段不规则放顶煤工作面调斜回采技术

王家山煤矿11402-1工作面煤层受断层影响,运输巷形成150°转角,回风巷形成155°的转角,工作面布置不规则,采用二次调斜回采技术,使工作面整体旋转,避免了工作面伪斜回采时上出口管理难度大的情况出现,解决了工作面与运输巷刮板输送机搭接问题,实现了工作面的安全高效回采。     

急倾斜煤层走向长壁综采工艺技术

为了在倾角45～60°的中厚煤层中成功实现走向长壁综合机械化采煤,采用国产设备的工作面采用伪斜布置、支撑掩护式液压支架和横向布置的端头支架控制工作面顶板;实行下行割煤、上行装煤,上行分段、段间上行、段内上行的移架顺序和上行推刮板输送机的回采工艺过程;通过采煤机无链牵引、刮板输送机利用移架千斤顶与支架连接及时调整支架和输送机位置来保持工作面设备稳定性.现场矿山压力观测表明,无论是工作面顶板正常工作期间还是周期来压期间,工作面设备均表现出了良好的稳定性.     

俯伪斜工作面支架稳定性分析及控制技术

本文针对重庆地区逢春煤矿S2611急倾斜薄煤层工作面开采难题,建立了工作面支架下滑、倾倒的失稳模型,分析了煤层倾角、支架自重、工作阻力等影响因素与支架下滑、倾倒安全系数之间的关系。以此提出了采用俯伪斜布置的走向长壁综合机械化采煤法,并研制了适用于这种开采条件的ZJY2400/8.5/15.5型液压支架,计算得到ZJY2400/8.5/15型液压支架的下滑、倾倒安全系数均大于1。在此基础上,提出了在支架顶梁上安装防倒装置,在支架底座上安装防滑装置,在支架顶梁和掩护梁上安装活动侧护板,在支架底座上侧安装底调装置及改变支架的移架方式等技术措施,可以防止工作面生产过程中支架下滑和倾倒,有利于提高工作面支架的整体稳定性。     

大倾角煤层综采工作面液压支架失稳机理与控制

针对大倾角旋转俯伪斜大采高综采面液压支架稳定性控制特点,结合潘二矿12124综采工作面地质与工程条件,开展了破碎顶板和软煤条件液压支架与刮板输送机稳定性控制机理与方法研究。基于现场观测数据分析,构建了大倾角综采工作面液压支架倾倒与下滑两种失稳模式,对比分析了支架受力特征,揭示了支架失稳与煤层倾角、支架顶梁和直接顶的摩擦因数之间的关系。推导了液压支架带压移架的"带压临界值",提出了铺金属网带压擦顶追机移架方法。综合分析设计了旋采段回采调斜比例为1∶3,并确定了俯伪斜回采段输送机下滑量不应大于304 mm,并通过设置了防倒、防滑千斤顶的"三机"联合防倒滑措施,有效控制"三机"稳定性及片帮、冒顶,实现了大倾角厚煤层安全高效开采。     

枣泉矿大倾角工作面支架倾倒原因分析及处理措施

通过对枣泉煤矿120107、120108大倾角综采工作面及120210综放工作面的开采,全面分析综放工作面液压支架倾倒的原因,提出了预防支架倾倒的具体措施及处理支架倾倒的基本方法,为有效预防和减少大倾角工作面支架倾倒事故提供参考。     

Influence of mining thickness to the mechanical characteristics of gateways at FMTC faces

To make a better understanding of the mechanical characteristics of the surrounding rocks in the tailentry and headentry with different coal seam thickness at fully mechanized top-coal caving face (FMTC face), the stress transition and displacement around the periphery of the gateways with different coal thicknesses were investigated in details by means of in situ measurement and 3-D numerical simulation. The research shows that the stresses decrease in the two spallings of the headentry and floor at goaf with the increase in mining thickness. The roof pressure in the gates does not change obviously with the coal thickness, but the thicker the coal seam is, the farther the maximum stress will apply to the coal rib at the working face. The vertical stress is higher than the horizontal stress at two spallings of the gate, while its horizontal stress is higher than the vertical stress at the roof. The relative displacement between the roof and floor and the two spallings in the gateways increases gradually with the increase in coal seam thickness in a definite range in front of the face. Near the mining face, the stress decreases in the surrounding rock of the gates, while the deformation appears the most intensive. It is proposed that the support concept to the tailentry and headentry should be changed from loading control to deformation control. Supported by National Natural Science Foundation(50674003); National Science and Technology Supporting Program Key Item(Eleventh Five Year Program) (2006BAK03B06); National Basic Research Program (973 Program)(2005cb221503)     

Distribution laws of abutment pressure around fully mechanized top-coal caving face by in-situ measurement

In order to obtain the distribution rules of abutment pressure around the 1151(3) fully mechanized top-coal caving (FMTC) face of Xieqiao Colliery, the KSE-II-1 type bore-hole stress gauges were installed in the tailentry and headentry to measure the mining-induced stress. The distribution rules of the front and side abutment pressure were demonstrated. The results show that distribution rules of stress are obviously different in the vicinity of the face and entries. The peak value of abutment pressure in the protective coal pillar and face are located commonly in front of the working face along the strike, and they are located at the stress-decreased zone near the face. There is no stress peak value in the lateral coal mass beside the headentry in front of the face on the strike, and the peak value of abutment pressure appears at the rear area of the face. There are stress peak values both in the protective coal pillar and in the lateral coal mass beside the headentry to the dip.     

大采高长壁综采技术在厚煤层开采中的应用

嵩阳东升(登封)煤业有限公司15104工作面煤层平均厚5.5 m,采用大采高综采技术进行开采。通过现场实测,分析了工作面矿压显现规律,并对大采高工作面煤壁片帮与设备倾倒、下滑问题进行了探讨,在此基础上介绍了开采方法与液压支架的选型。研究表明,支架工作阻力选择合理,呈正态分布状态,能够有效控制工作面的围岩稳定。     

工作面运输平巷超前支护技术优化研究

针对工作面运输平巷受上覆岩层自重应力和工作面采动形成的超前支承压力影响条件下的顶板控制问题,以晋能集团四通煤业205工作面运输平巷超前支护为工程背景,采用数值模拟方法分析了单体液压支柱与迈步式液压支架对工作面运输平巷超前支护效果的影响。通过对两种超前支护方式下工作面运输平巷应力分布规律及位移变化规律的分析,得出单体液压支柱支护时巷道围岩最大变形速率是迈步式液压支架支护时的两倍左右,为回采工作面运输平巷推广使用迈步式液压支架进行超前支护提供了可靠依据。     

综采工作面过断层群开采关键工艺技术实践

大采高综采工作面开采过程中揭露断层(群),将极大影响工作面推进速度与安全.以宁煤集团清水营煤矿110202工作面为背景,在现场工程地质调查的基础上,掌握了工作面断层群的产状,并分析了可能对工作面开采带来的影响.通过制定工作面超前探放水工艺、上/下出口超前加固工艺、调伪斜工艺、强制放顶工艺,以及开采过程中调整工作面底板坡...     

小庄煤矿ZF14000/21/40D型放顶煤液压支架的研制与应用

针对小庄煤矿40214特厚煤层综放工作面具有强烈矿压显现的特点,综合考虑矿井运输系统能力,对该综采工作面液压支架进行了设计研究,提出采用1.5 m中心距、工作阻力达到14 000 k N的液压支架。对支架的理论参数进行了计算,同时对支架的应用情况进行了介绍。     

大采高综采面顶板活动规律及支架适应性研究

为研究山西长平煤矿Ⅲ4308大采高工作面顶板活动规律及合理的工作阻力,采用理论分析和现场实测的手段,分析了大采高工作面顶板活动规律,得到了支架的合理工作阻力,并验证了所选支架的适应性。结果表明,Ⅲ4308工作面基本顶初次来压步距为30 m,周期来压步距为15 m,工作面所需的支护阻力为10.26 MN,79.56%的液压支架处于增阻和恒阻的状态,ZY12000/28/62D型大采高液压支架可以满足工作面生产要求。