矸石充填液压支架夯实机构改进设计与应用

针对矸石充填液压支架原夯实机构出现的夯实千斤顶上腔接头座磨损漏液问题，分析了夯实机构磨损的原因，对夯实机构进行了改进设计。生产实践证明，对矸石充填液压支架夯实机构的改进解决了摆梁体框口磨损和夯实千斤顶上腔接头座损坏的问题，显著提升了煤矿生产安全性和经济效益。     

煤矿矸石充填效果受夯实角影响研究

为了研究充填支架夯实机构的夯实角对矸石散体夯实效果的影响,以ZC1800/14/25型充填液压支架为原型,采用离散元数值模拟的方法构建矸石充填工作面空间模型,分析了推压板和矸石散体在夯实过程中的力链演化,研究了夯实角与夯实板推压力、矸石破碎程度、欠接顶量和矸石质心位置之间的关系。结果表明：随着夯实角的减小,夯实作用会影响到较大范围的矸石并压碎部分矸石,夯实板压力较大;随着夯实角的增大,夯实板压力降低,且推动的矸石量较少。最终确定夯实角为10°时,夯实机构对矸石散体的充填效果最好,此结论可为充填工作面现场操作提供理论依据。     

基于振动性态分析的矸石固体充填效果评价方法研究

为进一步提高充填效率、保证充填质量,采用实时压实监测技术,研究一种基于振动性态分析的矸石固体充填效果评价方法。根据现场充填工艺产生的实际作业夯实离顶距机理,并基于振动压实理论,探讨了推压密实机构加速度与充填效果之间的数学关系,提出一种基于加速度与密实充填率的充填效果评价依据|通过分析充填物料压实机理,采用压实监测值(Compaction Value,CV)作为充填物料压实状态的表征指标,深入剖析了推压密实机构加速度波形及振动强度变化规律对充填效果的影响,并建立矸石物料充填效果快速评估模型。试验结果表明：CV与充填体压实度之间存在很强的相关性,所建立的压实度回归模型精度较高。该方法可实现对充填效果的快速评估,为提高充填开采效率提供了一条新途径。     

物料充填开采液压支架的研究

充填支架是充填开采中的关键设备.充填支架不仅支护顶板,维护安全作业空间,推移工作面输送机和采煤机,而且担负采空区充填、物料夯实及物料在采空区的输送任务.针对目前充填支架在充填开采中的关键作用,根据邢台矿的具体地质条件进行充填支架设计,重点对支架后部尾梁的支护机构及其强度,充填结构、夯实机构的设计及物料运输系统等结构进行探讨.通过在邢台矿的工业性试验表明物料充填开采液压支架设计合理,充填效果良好,经地面及井下观测数据分析,地表沉陷量达到了预期效果.     

充填矸石夯实模拟试验台的研制及应用

为研究矸石散体在限定空间下经过横向推压之后的固结成型特性，基于充填工作面的充填夯实过程和充填支架捣实机构的工作原理，模拟充填工作面的组成部分，自主研制了一套结构简单操作方便的充填矸石夯实模拟试验台，并应用该模拟试验台研究了推实力和含水量对矸石散体固结成型特性的影响规律。研究结果表明：推实力和含水量对矸石散体的固结成型特性影响呈现正相关，且推实力大于2MPa、含水量为3%时，矸石散体开始表现出明显的固结成型特性。因此，矸石充填夯实模拟试验台的研制及应用，对优化现场矸石充填开采技术提供一定参考意义。     

自夯式矸石充填液压支架在深部矿井的应用

针对邢东矿12212工作面赋存较深、煤层厚度较大,且位于村庄下难以开采的问题,本文采用理论分析法对工作面开采难点、矸石充填开采液压支架与围岩的关系进行了研究。基于相关研究,确定了自夯式矸石充填液压支架的选型原则与要求,同时通过理论计算得出液压支架的支护强度、工作阻力等参数,并进行现场应用。结果表明自夯式矸石充填液压支架应用成功,深部矸石充填技术实现了对地表沉降的有效控制,且开采过后地表破坏等级属于1级程度,基本无破坏。     

液压支架矸石充填捣实机构的结构分析

矸石充填是当前煤矿生产中常用的一种充填方式,用于液压支架后部的矸石捣实机构是充填工作的关键设备。矸石捣实机构有单级捣实机构和双级捣实机构,其支撑方式有下部推拉及上部吊挂等多种形式。根据现场使用经验,对结构进行了分析,并对充填开采方法提出一点建议。     

综合机械化固体充填采煤技术在平煤十二矿的应用

为了解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,节约资源,对综合机械化固体充填采煤技术进行了应用研究。以平煤十二矿首个固体充填综采面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下煤体进行采后固体充填,并对设备选型配套、设计及生产情况进行了讨论。结果表明:利用自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了采出率;充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受采动的影响。     

官地矿充填垮落协同开采技术方案优化研究

针对官地矿36408工作面充填垮落协同开采方案进行优选研究,阐述了充填协同开采的理论依据;针对36408工作面的具体条件,提出了3种开采方案:充填垮落协同开采(不夯实)、充填垮落协同开采(夯实)、全断面全部充填方案,通过对比分析,最终选定方案一,并配备了ZC-5200/20/40(带夯实机构)的充填液压支架;最终计算得到在方案一情况下设计生产能力为117.1万t/a。     

邢台矿建筑物下综合机械化固体充填采煤技术

为实现建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,以邢台矿7606工作面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下采后固体充填试验进行了研究,并对采场矿压、充填体变形情况及7606工作面岩层移动的变形情况进行了监测和分析。结果表明:自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了工作面采出率;且充填开采工作面超前应力峰值及影响范围比垮落法管理顶板小得多,没有明显顶板来压显现,充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受开采的影响。     

村庄煤柱下矸石充填开采工艺技术应用

结合东部某矿7606工作面实际条件,对矸石与粉煤灰充填开采投料系统进行了设计,对充填开采液压支架及夯实设备进行了研制,对充填开采输送机进行了改造;通过对充填体压力和地表岩层移动进行现场观测,得出充填体最大压力为5.5 MPa,距离7606充填工作面东侧约37 m处的矿用铁路沿线最大下沉值为16 mm.采用设计矸石与粉煤灰充填开采工艺技术,有效降低了地表移动变形对建筑物的影响,延长了矿井服务年限,对解决同类地质条件下建筑物下开采有着参考价值.     

桑峨矿12303工作面充填开采技术应用探讨

以桑峨矿12303工作面为工程实例,拟应用充填开采与沿空留巷技术,实现地面矸石零排放,提高煤炭回收率;拟定充填开采技术方案;重点分析探讨综采充填工艺;采用矸石专用充填液压支架;采用矸石充填留巷技术.     

矸石充填体振动推压过程的颗粒流模拟研究

为提高综采充填过程中矸石充填体的密实程度,利用颗粒流PFC2D程序,建立了矸石充填体模型,研究了振动对充填体压实效果的影响。结果表明,在充填支架推压板推压过程中,引入振动机制,能有效减缓推压板的应力增加速度,在相同应力下,使推压板行进更大的距离,大大提高充填体密实性。增大频率或振幅均能增强颗粒体系的流动性和颗粒间孔隙填充,从而迅速将推压板的压力分散到整个体系中,降低推压板应力和孔隙率,提高夯实效果。     

固体充填采煤液压支架合理夯实离顶距研究

固体充填采煤过程中充填采煤液压支架的夯实离顶距对充实率及充填作业效率的控制具有显著影响,揭示了支架本身结构干涉产生理论夯实离顶距以及现场充填工艺产生实际作业夯实离顶距的机理,分析了基于机构优化和基于不同充实率两种影响因素影响夯实离顶距设计的理论,提出了支架设计优劣的检验标准,即由夯实离顶距严格控制的充填作业累积量不小于充实率要求的需求量（Vzjρ1≥Vzρ2）。借助机械自动化仿真模拟软件Pro/E 5.0,仿真分析了特定充填采煤液压支架采高-夯实离顶距变化规律,最终通过充填作业累积量-充实率及充实率需求量-充实率曲线对该支架充实率保障区域进行划分,判断了机构优化的优劣程度及整体设计的合理性,最终形成一种以夯实离顶距为检验指标的支架设计合理性判断方法。     

寸草塔煤矿矸石充填开采技术可行性研究

为处理布尔台区域多年堆积的矸石,对寸草塔矿矸石充填开采技术进行了可行性研究。结合现场的实际条件,确定采用粒径不超过100 mm的矸石散料为主的矸石固体充填开采方案。为保障矸石投送能力,计划采用从地面到井下的矸石垂直投料系统,并对充填液压支架和后刮板输送机进行了选型。设计采用自动化充填系统、采充平行作业和采用大流量双乳化液泵站确保达到设计生产能力。寸草塔矿充填处理矸石的成本为6.2元/t,经济和社会效益显著。     

超静定充填液压支架结构

超静定充填液压支架主要是用来解决煤炭开采中的"三下"压煤问题,具体来说是将矸石和粉煤灰作充填材料,在煤炭开采中,充填采空区,防止地表下沉。介绍了一种新型充填液压支架,一方面在支架的架型结构选择上采用超静定结构,支架承载能力更强;重新设计了充填结构,使得充填效果更好。     

矸石粉煤灰充填液压支架的结构特点及应用

分析了我国煤矿开采中矸石山、煤灰充填技术的必要性。介绍一种矸石粉煤灰充填液压支架的结构、特点、创新点,结合该充填粉煤灰液压支架在冀中能源邯郸矿业集团郭二庄矿的应用,阐述了矸石粉煤灰充填液压支架广泛的推广前景。     

充填液压支架的应用及发展展望

充填开采是提高煤炭资源采出率、改善矿区环境、实现煤炭产业高效绿色开采的重要途径。总结介绍了矸石充填、膏体充填、高水材料充填液压支架与相关装备的结构特点,以及应用状况,并对5m以上大采高工作面和放顶煤工作面的充填成套装备提出思考和研究方向。     

采空区矸石充填新方法研究与应用

针对永定庄煤矿833急倾斜煤层工作面进行充填开采,设计合理的充填方法、回采方案和巷道支护形式,保证矸石充填和工作面正常推进,提高矸石充填率与煤炭采出率,总结矸石充填开采经验,提出一套完整的适用于急倾斜煤层柔掩支架工作面充填开采的技术工艺,实现安全开采、绿色开采,实现矸石不上井,边采边充,对开采区域的围岩变形进行有效控制,提高煤矿开采的经济效益和社会效益。     

矸石充填支架结构设计研究

矸石充填是当前煤矿的主要充填开采方式,充填液压支架是矸石充填设备的关键设备。充填支架有很多种结构形式,主要有四柱式加尾梁、四柱式前后顶梁、六柱式前后顶梁结构等,都能够实现支撑顶板,保证充填效果;经过实践并不断改进,支撑和充填捣实效果日臻完善。