超前支护液压支架非等强支护技术及自动控制装置研究

煤矿运顺和回顺巷道采用锚杆锚索或金属棚支护,超前支护液压支架在推进过程中对顶板反复支撑作用,使巷道顶板结构受到破坏,引起顶板破碎,不利于巷道顶板管理和煤矿安全生产。根据巷道顶板条件和压力分布情况控制超前支护液压支架的初撑力,在巷道不同的相对位置实现非等强支护,而支架的工作阻力和其他功能不受影响,最大限度保证巷道顶板完整,实现对巷道顶板的安全科学管理。     

采煤工作面超前维护吊移式巷道单元支架应用研究

田陈煤矿七一采区地质构造复杂,巷道起伏多,采煤工作面超前维护均采用单体液压支柱支护顶板,职工劳动强度大,施工效率低,巷道变形量大,制约安全高效生产。经研究,在七一采区东翼7109综放工作面轨道巷超前维护设计应用吊移式巷道单元支架支护顶板,取得较好效果,可为相似条件矿井提供借鉴。     

循环式巷道超前支护支架在复杂条件综采面的应用

国内综采工作面巷道超前支护形式基本采用单体液压支柱配合铰接顶梁(∏型梁)或迈步式巷道超前支护液压支架2种方式。单体液压支柱配合铰接顶梁支护,工人劳动强度大、支护强度低,不利于安全管理;施工占用人员多,支护材料消耗高,不符合当前煤炭形势的需要。迈步式超前支护液压支架工作阻力偏高、吨位较大、反复支撑对巷道顶板破坏严重,不适应矿山压力大、自然发火煤层的应用。循环式巷道超前支护支架提前替代永久支护,利用轨道运输车将支架从支护末端运转至前段,杜绝了人工作业,避免了反复支撑顶板,且适用巷道变形量大的巷道,适应范围广。     

沿空巷道循环前移超前液压支架的研究

在充分总结国内外顺槽支护实践经验的基础上,结合沿空掘巷顺槽巷道的矿压分布特点,针对沿空掘巷顺槽巷道支护强度高、顶板破碎严重等关键及薄弱环节,设计了一套能够适应工作面沿空掘巷轨道顺槽支护生产条件的超前支护液压支架,避免对顶板的反复支撑,改善了轨道顺槽的支护问题。     

极破碎顶板条件下悬移支架安装实践

朱村矿03轨道煤柱工作面切眼原采用12#工字钢棚支护,顶板极破碎,巷道压力大,断面小。通过研究分析,制订了先采用11#工字钢托住工作面切眼内原支架的12#工字钢梁、然后在11#工字钢下进行巷道扩帮和悬移支架的安装技术方案。实践证明,该方案实施后,实现了悬移顶梁液压支架的安全、快速安装。     

超前液压支架沿工作面走向承载特性研究

根据超前液压支架的支护特点,将超前液压支架中的立柱简化为弹性支座,建立超前支架组弹性支座岩梁模型。将超静定岩梁离散为静定单跨梁,利用MATLAB程序计算分析不同支架刚度、巷道高度、顶板弹性模量、支护密度等参数对巷道顶板下沉量的影响。通过计算验证了非等强支护能够使得支护系统与巷道矿压规律相适应,增强超前支护系统适应性。     

柳巷煤矿回风巷道超前液压支架选型及设计

超前液压支架是维护巷道顶板支护的重要装备,根据柳巷煤矿回风巷道地质赋存条件,采用数值模拟方法分析超前巷道应力分布规律得出巷道超前支护距离及支护强度,通过现场实测得到巷道表面位移变化趋势,为柳巷煤矿回风巷道超前液压支架选型及设计提供依据。     

煤矿掘进面临时支护液压支架设计方案

针对目前煤矿巷道掘进过程中掘进与永久支护工作交替穿插且速度不平衡而导致影响掘进机工作效率的这一现状,设计了一种用于巷道掘进临时支护的液压支架组。该支架组由多个支架单元组成,以龙门式结构跨骑于巷道内的设备上,通过单轨吊运输实现各支架单元自后向前随掘进机循环前进,实现掘进与临时支护平行作业,将掘进工作与永久支护工作分离,以此提高巷道掘进的效率与安全性。     

门式吸能液压支架在冲击地压穿层巷道中的应用

21162下巷从开口施工到21161下分层需穿过21区延伸煤柱,由于受到煤柱区高应力影响,冲击危险性高,巷道顶板破碎,变形量大,支护困难。通过分析研究,掘进时结合循环卸压,采用三心拱可缩性支架配合液压抬棚复合支护,然后采用XNZHD4150型门式吸能液压支架作为三级支护;通过巷道围岩变形和顶板离层观测,支架安装后的支护状态良好,巷道变形稳定,冲击地压防治效果较好。     

缓倾斜厚煤层综放面巷道超前主动支护协同控制技术

为解决矿井采煤工作面超前支护因采用超前液压支架支护而导致顶板锚杆（索）失效且在直接顶破碎时超前支护段巷道变形严重等问题,以红岭煤矿1505工作面为工程研究背景,通过对巷道围岩变形破坏因素、特征的分析,建立了梯形巷道顶板超前支护围岩控制力学模型,并基于锚索梁锚注协同控制技术机理,提出锚索梁锚注的补强支护替代超前液压支架支护方式,现场试验效果良好。1505工作面回风巷超前支护范围内巷道两帮移近量为385 mm,顶底板移近量为339 mm,其变形量均在安全合理范围内,实现了工作面回采巷道全周期一次性主动支护。     

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.     

排式顶梁端头液压支架组在煤矿支护中的应用研究

介绍了采煤工作面端头支护及巷道超前支护所用的支架形式特点,研究了既可以应用在采煤工作面端头支护和端头支架前方巷道超前支护,又可以在有端头支架的综采工作面独立用于巷道超前支护的排式顶梁端头液压支架组.该支护形式具有控制顶板能力强、运输安装方便快捷、支柱的选择范围大、支架宽度和长度灵活改变以及能够实现大行程方案设计等特点.     

煤巷大断面巷道“软支护”技术的应用与研究

洛阳义安矿业公司11采区轨道上山沿矿井二1煤层顶板掘进,巷道采用36U型钢棚+顶部锚网联合支护,由于巷道开掘后围岩应力重新分布,顶板压力显现后造成支架变形失修,经过理论研究和现场实践,采用"软支护"技术后大大降低了围岩应力显现时对支架的直接破坏,使巷道形成"软性承压—钢棚支护"的共同阶段性支护体,巷道的安全和支护状况得到了显著改善,同时大大降低了巷道支护成本与维护费用,取得了较好的支护效果和经济效益。     

液压支架推移控制优化方案研究

液压支架是利用液体压力来进行顶板支护和管理的液压动力装置,是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。为解决其在巷道支护中控制精度差,推移步距不一致问题,必须优化支护方案,采用精确推移支架措施,实现工作面的快速推进。通过将推移控制逻辑阀应用于液压支架,细化控制流程,实现移架与提溜动作的精确控制。实验及现场应用结果表明,该方案实现了支架推移步距的统一,优化了液压支护控制系统,提高了矿山生产效率。     

综采面自移单元式巷道液压支架超前支护的研究与应用

针对综采工作面传统的超前支架迈步前移时对顶板的反复支撑破坏问题,采用自移单元式巷道超前支护液压支架提前进行支护,主要对超前支架支护形式、支架承载原理及工序衔接关系进行技术研究,通过支架的操作台控制超前支架升降,实现了超前支架对顶板的有效支撑,同时支架前移利用单轨吊起吊进行前移,具有移动快速、安全稳定特点,突破了综采工作面快速推进的瓶颈,助推了矿井安全高效生产。     

高应力软岩巷道破碎顶板单轨吊悬吊技术研究

单轨吊作为煤矿井下辅助运输的一种形式,主要是依靠机车悬吊运输材料在悬吊于巷道顶板的单根特制轨道上运行。以往在型钢支架支护的巷道中,轨道是通过挂链和工字钢小梁悬吊在型钢支架上进行承重的,而在高应力软岩巷道破碎顶板条件下锚杆支护巷道中,轨道则是通过挂链和构件悬吊于锚杆(索)上的,这就对悬吊技术提出了更高的技术要求,文章针对高应力软岩巷道破碎顶板条件,通过理论分析、数值模拟提出了合理可靠的悬吊方案和悬吊参数。     

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.     

迈步式大采高超前液压支架设计与应用

随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强度和支护长度,对支架主要参数及支架结构进行设计,并对进风和回风两巷超前液压支架与采煤设备配套布置进行分析,通过矿压检测验证支架的稳定性。     

回采巷道超前锚固耦合支护技术研究

针对回采巷道超前支护范围内单体支护劳动强度大、超前液压支架反复支撑顶板导致锚杆索支护失效、顶板破碎严重和在小断面巷道适应性差等问题，开展回采巷道超前锚固耦合支护技术研究。以朱庄煤矿为工程地质背景，提出了高强预应力锚索主动支护代替单体和超前液压支架被动支护思路，建立两侧实煤体超前支护力学模型，通过理论计算校核支护强度，结合FLAC^3D数值分析结果，确定了超前主动支护方案。现场应用结果表明，巷道围岩整体性增强，变形量明显减小，优化超前段作业环境，为其他类似矿井提供了参考。     

高应力大断面巷道“六位一体”锚固系统安全控制技术

大断面综采切眼由于跨度大,顶板易弯曲下沉,巷道支护难度大。分析了大跨度顶板巷道维护特点,提出了煤巷支护"六位一体"锚固系统安全控制技术。通过控制技术的应用,巷道整体稳定性得到控制,维护效果较好,保证了工作面液压支架快速、安全、高效安装。