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。     

特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定

采用理论分析的方法对特厚煤层综放开采顶板岩层所成结构及支架工作阻力进行了研究.根据特厚煤层综放开采顶板岩层形成的“悬臂梁-铰接岩梁”结构,给出了直接顶、基本顶的新概念及判据;得出了特厚煤层综放开采支架工作阻力的解析计算式,并进行了实例验证.最后对所选架型现场的动态承载特征及其适应性进行了分析.结果表明：依据支架工作阻力解析式计算结果所选架型可靠性高、支架运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。     

特厚煤层综放工作面顶板结构及支护强度研究

该文采用理论计算,对比分析等方法,对某矿11 m特厚煤层综放工作面顶板结构特点、支护强度以及支架合理工作阻力的确定进行分析研究。研究结果表明:该矿直接顶厚度约26 m,分为下位直接顶(M_(Z1)=13 m)和上位直接顶(M_(Z2)=13m)两部分;老顶厚度约为23~27 m;工作面合理支护强度为1.40 MPa,支架合理工作阻力为15000 k N。     

浅埋深厚松散层综放工作面支架工作阻力下限值的确定

采用相似模拟和理论分析相结合的方法对浅埋深厚松散层综放工作面覆岩结构特征及支架工作阻力下限值的确定进行了研究。研究发现：当采厚和基岩层厚度相同、松散层厚度不同时,浅埋深厚松散层特厚煤层综放工作面覆岩均以“组合悬臂梁-铰接岩梁-拱”的结构形式存在;基于该覆岩结构模型计算得出了浅埋深厚松散层特厚煤层综放开采支架工作阻力下限值的解析计算式。现场应用结果表明：支架工作阻力解析式计算合理,依此确定的支架架型能够满足支护顶板的要求。     

新疆龟兹矿业综放工作面支架工作阻力的确定与实践

综放开采工作面支架合理工作阻力的确定是综放开采顶板控制与工作面安全高效开采的核心问题。基于矿井拟采取综放开采区的地质采矿条件,根据国内综放工作面支架工作阻力计算公式,确定了支架所需的合理工作阻力,并与已有支架的工作阻力进行对比分析,结果表明,对确保煤矿综放安全高效生产具有重要的现实意义,可为类似条件下矿井支架选型提供参考。     

综放工作面液压支架合理支护阻力研究

针对综放工作面液压支架型号选型设计问题,以山西某矿综放工作面为背景,理论分析了工作面可能出现的顶板结构类型,并结合拱 砌体梁结构下的合理支架工作阻力计算方法,得到综放工作面合理支架初撑力和支护强度。利用UDEC数值模拟软件,建立工作面开采数值模型,得到该本工作面支架工作阻力、岩层跨落和裂隙演化情况。理论分析得出,本工作面需要的设计支护强度为844.8 kN/m2,支架支护阻力要求不小于6 462.7kN;数值模拟分析得出,支架支护阻力需达到6 370.9 kN;模拟结果和理论分析结果基本一致,两者相互验证,说明支架选型设计结果的正确性和可靠性,为该工作面支架选型提供理论依据,也为类似地质条件下工作面支架选型提供参考。     

急倾斜厚煤层水平分层综放工作面支架载荷确定

基于现有综放支架工作阻力计算方法不能适用水平分层综放工作面.通过分析急倾斜厚煤层水平分层综放开采后顶板破断形成的结构,以及结构失稳时对顶煤和支架的作用,确定水平分层综放开采工作面支架载荷计算方法.研究发现,急倾斜厚煤层水平分层综放开采支架载荷主要来自于本分层顶煤、残留于采空区上分层顶煤和部分冒落矸石重力,支架载荷大小与水平分层厚度、煤层倾角、顶板岩性等条件有关,确定了水平分层综放条件支架载荷计算公式,并通过现场实测数据验证,取得了合理可靠的计算结果.     

神东布尔台煤矿综放开采设计与应用实践

布尔台煤矿42102-1大采高综采面开采期间存在矿压显现剧烈、顶板管理困难、采空区自然发火管理困难等问题。根据42103工作面煤层地质、技术条件,对42103工作面采用综放开采工艺可行性进行论证,提出42103工作面采用综放开采工艺可行。从工作面回采率、煤炭资源损失、搬家倒面费用、顶板维护费用四方面对42102-1综采工作面与42103综放工作面经济效益进行对比分析,42103综放开采应用效果良好,对于厚度变化较大和顶板控制难度大的厚煤层,若煤层放冒性较好,可优先考虑采用综放回采工艺。     

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。     

综放工作面支架工作阻力的确定方法

本文对目前国内综放工作面支架阻力的确定方法进行了理论研究,以支架与顶板相互作用关系为理论依据,对综放工作面支架工作阻力的确定方法进行了分析,对其应用进行了介绍。     

布尔台矿综放工作面端面冒顶影响因素研究

针对神东矿区布尔台煤矿首个综采放顶煤工作面回采过程中频繁出现的端面漏冒及片帮问题,采用现场实测、数值模拟等方法研究42103综放面端面片帮、漏冒特征及其影响因素。基于现场实测统计,分析了42103综放面端面片帮冒顶程度及分布特征,建立了端面冒高与支架端面距及支架阻力之间的回归方程,得出煤岩体冒高、片帮与端面距呈线性正相关,与支架工作阻力为倒幂函数相关性关系,煤岩体冒高与片深呈对数相关关系。在此基础上,模拟优化该综放面端面漏冒防控技术参数,即两柱掩护式支架综放面端面距小于0.75 m、支架工作阻力大于12 000kN时的端面顶板控制效果好。研究成果为神东矿区类似开采条件以及布尔台矿后续综放工作面的安全高效开采提供参考。     

佳瑞煤矿综放工作面支架工作阻力确定与可靠性分析

针对综放工作面支架工作阻力确定与支护可靠性的问题,以佳瑞煤矿15101综放工作面为例,采用理论分析法、实测法、载荷估算法和经验公式法对该工作面综放液压支架的合理工作阻力进行计算,得出工作面综放液压支架合理支护强度,同时引入结构可靠性理论对工作面支护的安全可靠性进行分析,得出工作面的支护安全可靠度指标,实践表明,所选支架能满足安全生产的要求。     

综放采场围岩复合结构力学模型及其控制研究

根据综放采场顶煤冒放形式和顶板移动结构，提出5种煤岩复合结构，研究了其形成条件，并建立了相应的力学模型：拱-拱组合模型、拱-砌体梁组合模型、拱-传递岩梁组合模型、台阶悬臂-砌体梁组合力学模型、台阶悬臂-悬臂梁组合力学模型．并由此推导其控制方程，计算支架载荷；针对不同顶板、煤层条件，运用相应力学模型分析支架-围岩关系，计算综放工作西支架载荷，确定综放采场支架合理工作阻力，从而有效控制综放采场围岩；通过对10个不同条件综放工作面支架载荷的计算与实测比较，计算值的安全系数为1．06，表明根据综放采场围岩组合路构力学模型计算支架载荷比简化的岩重计算更为合理，从而为综放采场围岩控制提供了理论基础．通过一个二程实例详细阐述了根据综放采场煤岩结构力学模型计算支架载荷的方法．图5，表2，参10．     

大倾角特厚煤层综放工作面支架合理工作阻力的确定

综合采用理论计算与FLAC3D数值模拟方法,分析了大倾角特厚煤层综放工作面不同支护强度下顶板下沉位移量。经分析对比,并结合大倾角综放工作面支架稳定性分析,确定大倾角特厚煤层综放工作面支架合理支护强度与工作阻力,为现场支架选型提供依据。     

深井厚冲积层综放面支架合理工作阻力的确定

为了更好地控制工作面顶板,分析了原支架使用时工作面的矿压显现规律,又通过科学的理论计算和分析,结合现场实际,提出了按照岩梁位态方程确定支架额定工作阻力,并通过矿压实测检验。研究结果表明,深井厚冲积层条件下按照岩梁位态方程计算确定的综放面支架额定阻力是比较准确的,有效避免了瞬时载荷对支架的破坏,很好地控制了工作面顶板,也为相似条件下综放工作面的支架工作阻力的确定提供了借鉴。     

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。     

西川煤矿厚煤层综放开采顶板破断特征及支护阻力确定

以西川煤矿1109综放工作面生产技术条件为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合,研究了综放开采顶板破断特征及其影响因素以及工作面支护阻力的确定。研究表明,1109综放工作面上位直接顶的周期性破断导致工作面来压,影响其周期性破断的主要因素为上位直接顶岩层厚度以及覆岩压力;工作面支护阻力主要由上位直接顶周期垮落步距、支架控顶距、附加力作用位置以及下位直接顶对上位直接顶作用力距煤壁距离确定,并计算得出了1109工作面合理的支护阻力。现场实测表明:ZF6400/17/32型液压支架工作阻力满足顶板支护要求,能够有效支撑顶板,保证工作面安全生产。     

复杂结构厚软煤层综放工作面支护技术

针对复杂结构厚软煤层工作面的特点,提出了复杂结构厚软煤层综放工作面支护技术。以25101工作面为具体研究对象,对采煤方法和采煤工艺分别进行了优化;对工作面液压支架进行了支护强度与支护阻力的计算与校验,并对工作面顶板管理与支护方式进行了优化设计。通过支护设计与顶板管理的研究,完善了复杂结构厚软煤层综放工作面的支护技术理论及应用实践,保证了矿井的安全生产。     

成庄矿综放工作面液压支架工作阻力的确定

根据成庄矿的地质条件以及现有的计算分析公式对成庄矿综放工作面支架工作阻力进行了估算，并对如何合理确定成庄矿综放工作面支架工作阻力提出了建议。     

支护阻力作用下综放开采顶板结构稳定性分析及应用

基于综放开采顶板"悬臂梁-铰接岩梁"结构模型,考虑采场支架的作用力,对基本顶"铰接岩梁"的关键块进行受力分析。通过分析,完善了关键块S-R稳定条件。基于关键块失稳的必然性,以控制两种失稳中对工作面威胁最大的滑落失稳为原则,提出了综放开采支架工作阻力的确定方法。最后依此方法对塔山8105工作面支架进行了选型。现场工业性试验表明:所选架型运行合理,利用率高,对工作面顶板条件适应性较好。