综采工作面收尾技术研究与应用

陈四楼煤矿于1997年投产,随开采年限的增加矿井开采深度逐渐增加,综采工作面回采条件日益复杂,综采工作面布置受地质构造影响越来越大,致使小储量的综采工作面出现次数和综采工作面搬家次数逐渐增多,综采工作面收尾越发频繁。采取合适的综采工作面收尾方法,对提高综采工作面收尾速度、确保综采工作面收尾安全起到至关重要的作用,对确保综采工作面安全、高效回撤起到至关重要作用,对缓解矿井采掘接替紧张也起到一定作用。介绍了陈四楼煤矿2802综采工作面地质条件、主要生产系统及设备布置,通过对比、分析,总结和说明了综采工作面收尾上网上绳阶段及扩通道阶段采用的两种不同方法的优缺点,为今后综采工作面收尾方法的选取提供了理论和实践依据。     

长壁综采工作面无人自主开采发展路径与挑战

智能化无人开采是实现煤矿安全高效开采的技术途径。根据无人控制系统发展的一般规律,分析了综采工作面控制系统发展历程包括远程遥控、自动控制和自主控制3个阶段。综采工作面自主控制需要解决综采工作面环境实时感知、综采“三机”协同控制、高精度煤层地理信息系统、开采工艺智能决策与无人综采工作面评估试验方法5个方面的问题。总结了综采工作面控制系统的3个目标任务：可靠割煤与装煤、保持工作面几何关系、围岩可靠支护;凝练了综采工作面控制系统的8项关键技术：液压支架电液控制技术、综采装备协同控制技术、工作面通信技术、工作面可视化技术、采煤机定位技术、采煤机自动调高技术、工作面自动调直技术、工作面围岩支护控制技术,并分析了综采工作面控制系统关键技术与其目标任务之间的逻辑关系。通过分析综采工作面控制系统关键技术的功能需求和综采工作面自主控制的研究问题,提出了综采工作面由自动控制迈向自主控制首要解决的问题,即工作面煤层地理信息系统精细化、采煤机截割规划策略、工作面围岩智能支护策略以及综采工作面控制系统适用性评估检验方法。     

采空区侧综采设备安装与大角度调采技术实践

介绍了采空区侧综采工作面安装空间准备工艺和综采支架安装方法、顺序以及综采工作面大角度调采方法,分析了采空区侧综采工作面液压支架安装及综采工作面大角度调采的技术要点、安全关键。     

东河煤矿综采工作面生产系统可靠性分析

从东河煤矿综采工作面的各种环境条件、工作面从事生产的人员素质、综采设备的配套和运行条件等方面对东河煤矿综采工作面生产系统可靠性进行了分析。为东河煤矿工作面的综采设备建立起关于可靠性的数学模型,确定了故障发生的函数的分布类型,计算出东河煤矿综采设备的各个子系统和总体系统的可靠性指标,分析综采工作面设备系统的可靠性情况,找到了综采工作面的薄弱环节,为综采工作面的生产提供指导。     

煤矿综采工作面安装回撤专业化分析

综采工作面的实际安装回撤过程是非常复杂的。因此,对综采工作面安装回撤工艺展开分析具有重要意义。为了更好地提升煤炭开采的产生及其质量,主要分析了综采工作面安装回撤矿务工程的准备、综采工作面安装回撤的概述以及综采工作面安装回撤的工艺,对于促进综采工作面安装回撤的专业化有一定的借鉴性意义。     

综采工作面过冒顶区支护技术研究与应用

针对综采工作面顶板破碎、稳定性差的问题,提出了工作面顶板控制技术,提出在综采工作面冒顶区煤壁前方开巷道进行顶板加固、马丽散化学注浆剂加固、罗克休泡沫充填三者相结合的顶板控制技术方案并进行研究,最后在小纪汗11217综采工作面进行现场应用。结果表明,该技术创新方案有效地控制了综采工作面的顶板,工作面围岩稳定性增强,实现了综采工作面的安全、高效回采。     

综采工作面跨上山旋转开采工艺分析

为延长综采工作面的服务年限 ,降低综采工作面搬家频率 ,庞庄煤矿采用综采工作面联合开采方式。文章介绍了联合开采施工方案、回采工艺及经济效益 ,为今后开采类似条件综采工作面积累了丰富经验。     

综采工作面智能化技术与装备的发展浅析

为了改善煤矿综采工作面的缺点,近年来我国致力于将煤矿综采工作面向智能化发展。同时,为了尽快追赶国家产业化升级的步伐,开展了综采工作面智能化技术和装备的发展分析。首先对综采工作面智能化技术与设备的发展现状进行了分别阐述,在此基础上分别介绍了综采工作面智能化技术、装备的预期前景,最后介绍了综采工作面智能化技术与装备发展过程中所发现的问题及其将来的发展趋势。     

8.8m超大采高综采工作面设备安装干涉性分析

为了保证上湾煤矿12401超大采高综采工作面设备顺利入井及综采工作面安装后正常运行,通过结合巷道及设备尺寸进行动态干涉分析,保证最大尺寸的综采设备在巷道拐弯处等关键区域正常通过;将所有综采设备按实际尺寸布置在工作面中,进行平、剖面对比分析,保证综采工作面机头、机尾等特殊区域的通过性。在综采工作面投产前,对综采设备的运输、运行进行图纸预分析,有力保障了我国首个8. 8m超大采高综采工作面的顺利安装和投产。     

8.8m 超大采高综采工作面设备安装干涉性分析

为了保证上湾煤矿12401超大采高综采工作面设备顺利入井及综采工作面安装后正常运行,通过结合巷道及设备尺寸进行动态干涉分析,保证最大尺寸的综采设备在巷道拐弯处等关键区域正常通过|将所有综采设备按实际尺寸布置在工作面中,进行平、剖面对比分析,保证综采工作面机头、机尾等特殊区域的通过性。在综采工作面投产前,对综采设备的运输、运行进行图纸预分析,有力保障了我国首个8.8m超大采高综采工作面的顺利安装和投产。     

天安煤矿20104工作面矿压显现规律及支架适应性分析

为分析20104工作面的矿业显现规律及液压支架的适应性,工作面回采期间监测液压支架的工作阻力,通过分析液压支架时间加权工作阻力随着推进距离间关系曲线分析工作面的矿压规律,得出工作面的周期来压步距为16.9~21.9m,工作面动载系数表现为工作面两端头大、中部小的特征;基于支架初撑力与循环末阻力间相关性和支架支护阻力频率分布特征分析支架的适应性,得出支架工作阻力呈现出中间大两端小的分布特征,ZF5600/17.5/28型额定工作阻力偏小,工作面回采期间存在一定的压架危险性,应在工作面来压期间加强液压支架的管理,以充分保障支架的安全。     

论大倾角综放面圆弧段对支架稳定性的控制作用

急倾斜厚煤层走向长壁综放工作面圆弧布置是解决工作面支架稳定性的创新方法。以东峡煤矿某工作面为背景,从现场监测支架荷载分布特征出发,提炼出急倾斜厚煤层长壁综放开采工作面支架4种基本失稳模式,在理论上推导出工作面支架稳定性临界状态方程,通过支架受力状态分析,阐述了圆弧段抑制工作面支架滑移和倾倒失稳的力学作用,建立了满足支架稳定性要求的圆弧段临界长度准则。给出了考虑不同煤层倾角和工作面斜直线段长度条件下,保证工作面支架整体稳定所需圆弧段长度的临界曲面。     

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.     

马兰煤矿28307工作面顶板支护及管理

基于马兰煤矿28307综采工作面直接顶、老顶有明显缓波状层理、裂隙大量发育的特点,针对其存在顶板管理难度大、易造成顶板事故等隐患,对该工作面顶板的支护及管理进行了探讨。首先,利用物理分析与数学计算相结合的方法,通过对该工作面顶板的支护设备进行选型计算与分析,提出了与该工作面顶板支护、端头支护及超前支护配套的支护工艺和液压支架。其次,由于煤矿地质条件复杂,在研究顶板支护技术的基础上,对矿井来压、过断层及冒顶事故等特殊地质条件下的顶板管理技术进行了深入分析,得到了合理的解决方法,为该工作面顶板支护与后续顶板管理工作提供了参考和借鉴。     

寸草塔二矿近浅埋煤层掩护式液压支架适应性分析

通过对寸草塔二矿13107工作面矿压显现规律的观测及对工作面所选ZY7600-12/24型两柱掩护式液压支架对工作面顶板支护与控制效果的分析,应用综采工作面液压支架合理工作阻力确定方法、关键岩层控制理论、综采工作面支护强度回归公式计算等方法,对寸草塔二矿3-1煤层适宜的支架工作阻力参数进行了计算与分析,进而对该矿近浅埋煤层综采工作面掩护式液压支架的适应性进行了综合分析与研究。     

Analysis and control of hydraulic support stability in fully-mechanized longwall face to the dip with great mining height

The working condition of the hydraulic support in working face can be divided into three kinds of situations in the following: roof fall and collapse with cavity, advancing support and supporting. Took single support with four-pole in longwall face to the dip as research object, control method was studied to avoid support instability in three situations mentioned above. Based on these researches, the major factors of influencing on support stability and its controlling measures were put forward. According to specific conditions of working face 1215(3), which is fully-mechanized and longwall face to the dip with great mining height in Zhangji Coal Mine, Huainan Mining Group, the effective measures was taken to control supports stability.     

深井厚煤层长工作面支护应力特性及分区协同控制技术

加长工作面长度是智能高效长壁综采发展趋势,工作面长度加长后矿压显现一般会出现明显变化,工作面围岩和液压支架的控制难度加大。采用现场实测和理论计算相结合的方法,针对淮南口孜东煤矿千米深井长工作面开展了长工作面来压频率、来压峰值和来压范围的变化特性研究,研究分析了该矿121304工作面支架受力特性及姿态变化特点,建立了基于弹性独立支座的液压支架群组支护力学模型,发现了深井超长工作面支护应力特性,理论计算与实测具有较好的一致性,在此基础上对140502工作面支护参数及控制技术进行了研究。结果表明:随着工作面长度增加,综采工作面支护应力由单峰值逐步转化为多峰值,并向两端头扩展,工作面不同区域来压具有明显的时序性且强度区别较大等特点。深井围岩劣化(低强度顶板)增大了这种趋势,工作面长度300 m即出现了超长工作面多峰值的特征。工作面支护应力出现"M"型三峰值可作为超长工作面的判据,合理工作面长度应综合煤层赋存条件、工作面参数和装备能力进行确定。根据液压支架在空间和功能的不同属性,结合长工作面不同分区特点,揭示了超长工作面判据和群组分区协同控制原理,提出了一种基于状态误差和代价函数的工作面装备群组协同控制方法,制定了"单架控制→组控制→群控制"三级协同控制策略和实现方法,可有效指导深井厚煤层超长综采工作面装备群实现最优协调控制。     

“两硬”围岩作用下工作面液压支架工作阻力监测研究

以某矿工程实际为背景,对“两硬”围岩作用下初采阶段、回采阶段、末采阶段,工作面液压支架的初撑力、工作阻力进行监测。通过分析发现,在初采阶段液压支架的初撑力最小,随着回采初撑力逐渐增大,在末采阶段初撑力达到最大1 696.7 kN,达到额定初撑力的55.05%;在初采阶段,工作面机头支架末阻力并不是很大,支架末阻力值主要集中分布在1 000~2 500 kN;在回采阶段,工作面机头支架循环末阻力值表现出了较为标准的正态分布形式,而其他支架末阻力则表现出了偏向高阻力区间的偏正态分布形式,同时工作面支架末阻力整体表现出了中部最大、机尾次之、机头最小的特征;在末采阶段,工作面支架阻力呈现出了分布变化无规律的情况,工作面支架末阻力整体表现出了偏高现象。     

大倾角液压支架防倒防滑研究

在大倾角工作面中,液压支架的防倒防滑问题是工作面能否顺利实现开采的关键。分析了大倾角工作面液压支架下滑倒架的原因,并对支架的防倒防滑技术进行了研究,提出了大倾角液压支架防倒防滑措施,以ZF4800/18/26为例证明了防倒防滑措施的可行性。     

大倾角工作面液压支架的稳定性分析及防倒防滑措施

大倾角工作面液压支架的稳定性是大倾角煤层开采的重点和难点,针对这个特点,从倾倒和下滑2个方面分析了大倾角工作面液压支架稳定性,提出了从工作面布置开始并通过在支架与支架之间的防倒防滑装置来提高支架的稳定性,进而通过支架和输送机之间的防滑装置防止输送机下滑,提高整个工作面设备的稳定性。