浅谈不良地层的管棚超前支护

巷道在过破碎带、断层、软弱岩层等不良地层时,为了确保施工安全,常需进行超前支护,管棚法是超前支护的一种。本文介绍了超前支护的原理及一些常用的超前支护形式,重点对管棚式超前支护的机理进行了初步探讨,提供了其设计方法,为管棚式超前支护的设计提供了参考。     

单跨门式支架在综放工作面超前支护的应用

为了提高综放工作面辅运巷超前支护强度,改善传统单体柱超前支护形式造成的行车通道不畅,同时减少超前支护作业人员劳动强度,通过采用单跨门式支架来替代传统超前单体柱支护,现场应用后其超前支护段支护质量显著提高,作业人员劳动强度得以降低,车辆可直达工作面尾端,取得了良好的技术经济效果。     

采煤工作面沿空巷道无反复支撑超前支护技术

为了提高采煤工作面沿空巷道超前支护区域的巷道维护与管理水平,通过分析对比传统超前支护与前后顺序或交替迈步自移式超前支护的利弊,在吸纳其优点的基础上研制出一种无反复支撑超前支护技术。通过对无反复支撑超前支护技术原理的分析,提出超前支护单元可用的结构形式及其在巷道中的布置方式与运移路线,围绕超前支护单元的运移路线提出了可行的运移方式和超前支护单元在超前支护系统两端的移动与摆放措施。现场应用效果表明,无反复支撑超前支护技术是沿空巷道最可靠有效的超前支护方式。     

单元自移式超前支架的优化设计

单元自移式超前支架是应用于煤矿综采工作面超前区域的一种支护设备,移架效率高,支护效果好,并且不存在反复支撑巷道顶板、破坏顶板的现象。针对单元自移式超前支架在井下的应用情况及暴露出来的一些问题,提出一种优化设计方案,对超前支架产生问题的原因、改进措施等方面进行详细阐述。通过改进提高超前支架的安全性能及支护性能,满足矿井的使用需求。     

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。     

放顶煤工作面巷道长距离超前支护系统研究

放顶煤工作面巷道需要进行长距离超前支护。单体支柱支护工作效率低、劳动强度大,成组式超前支架对巷道顶板反复支撑造成顶板破碎,无法协调支撑可靠性与对顶板破坏之间的矛盾。通过数值模拟,分析了地质条件及开采工艺下巷道超前支承压力分布特点,结合成组式支架与单元式支架的优势,提出长距离超前支护系统。在高压区采用成组式超前支架,利用较大工作阻力维护巷道顶板稳定;在稳压区采用单元式支架,凭借其循环移架方式提升巷道支护效率,通过单轨吊式空中移架避免底鼓、巷道变形等因素对移架过程的影响。综合两者优势,保证巷道顶板支护效果的同时,减少对顶板的反复支撑破坏,完成复杂地质条件下工作面巷道的长距离超前支护。     

深井厚煤层综采工作面超前支护技术研究

通过单体铰接梁超前支护与自移式支架超前支护的技术特征分析和现场矿压观测试验,比较了两种支护形式下围岩变形规律,结果表明,采取超前自移支架支护减少了巷道顶底板及两帮的移近量,支护效果好。     

深井厚煤层综采工作面超前支护技术研究

分析了单体铰接梁超前支护与自移式支架超前支护的技术特征,通过现场矿压观测试验,比较2种支护形式下围岩变形规律,认定合理选择超前支护方式是实现深井厚煤层综采工作面安全高产高效的基础。     

回采巷道交替循环超前支护技术研究与应用

为解决回采巷道超前支护效率低、支护强度不均、支护装置-围岩适应性差等问题,以塔山矿5222回风巷为研究背景,通过理论分析、数值模拟、工程类比和现场实测等方法对超前支护问题进行系统的研究,提出一种新型超前无反复协同支护技术。在分析支护装置与巷道围岩相互作用的基础上,提出采动影响区全覆盖主动支护、无反复快速支护和协同支护的超前支护理念,研制由单跨门式支护装置与多功能运载装备组成的超前支护运载成套装备,研究长距离间隔布置、由后向前交替循环移架的超前支护方式,提出由锚网索支护系统主动支护+顶板全覆盖、高工阻、可让压加强支护的协同支护原理,实现不同支护的协同互补,在超前支护区域内形成一种由锚网索主动支护系统为主、以长距离超前加强支护系统为辅的协同支护系统。建立基于支护装置-锚杆(索)协同作用的超前支护力学模型,理论分析确定初始协同支护强度为225.00 kPa,采用数值模拟和工程类比综合分析确定超前超前支护距离不低于45 m,通过理论计算和对比分析确定超前支护排距为1 800 mm,设计ZLQ2826/24.5/41.5型临时支护装置,确定交替循环协同支护方案。实践表明,在超前协同支护作用下巷道...     

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。     

西山煤电集团公司“讲、比”技术成果竞赛活动优秀项目

<正>西山煤电集团公司机电厂ZT9600/15/30中置式液压支架组是为了解决传统超前支护方式存在的支护强度低、支护速度慢、劳动强度大和成本高、安全性差等问题而研制开发的新型超前支护装置。该支架组为左右对称分体式布置,转载机为中置式布置,安置     

综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前支护技术优化

为解决综采工作面运输巷端头及超前支护自移式液压支架破坏沿空留巷顶板锚杆、锚索问题,结合运输巷沿空留巷设计实施方案以及端头、超前液压支架相关技术参数进行论证、计算,从而得出沿空留巷顶板补强预紧力锚索支护强度远大于端头及超前液压支架支护强度,综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前范围内取消液压支架支护是科学合理的。     

浅埋深工作面自移式巷道超前支护技术研究

根据浅埋深工作面地质条件,研究巷道断面面积大、变形大的超前支护技术,研发适应巷道锚索支护、不平整等情况自移式巷道超前支架,介绍了超前支架结构特点、技术参数、操作要求以及使用效果。     

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.     

蠕动式临时液压支架的设计

煤矿机械化掘进工作面的超前支护,一直制约着掘进工作面的安全和效率。在总结多种超前临时支架特点的基础上,种提出了一种全新的、具有很强适应能力的掘进工作面蠕动式超前临时液压支架的技术方案。这种蠕动式支架由程序阀控制,可随掘进机的掘进而不断前移。这样能够实现掘进与支护平行作业,既提高效率,又保证安全。     

垛式超前支架在大采高巷道支护中的应用研究

根据巴彦高勒煤矿311103大采高综采工作面巷道顶板支护现状和支护局限性,提出设计一种垛式支架用于巷道超前支护。结合巴彦高勒煤矿311103综采工作面及巷道概况,运用理论计算和实测分析确定支架的主要技术参数和结构特点,利用ANSYS Workbench软件进行整架力学分析,同时检测在大采高综采工作面巷道支护的现场应用情况。结果表明,采用垛式超前支架进行巷道支护可以有效保证工作效率,降低事故发生率,减少人工劳动,可为我国煤矿大采高综采工作面巷道超前支护提供技术参考。     

双列多节自移式超前支护参数设计与应用

以寸草沟矿6204综放工作面大断面回风顺槽为工程背景,通过现场监测、理论分析、数值模拟的方法对顺槽超前支护参数进行研究。首先通过现场实际监测得出巷道超前应力峰值位于工作面前方6.5 m,应力集中系数为1.76,超前应力影响范围为25 m;其次,通过理论分析得出巷道超前支护强度为216.66 kPa,并通过数值模拟进行校核,在此基础上确定使用3×ZQL2×5600/25/48D型双列多节自移式超前支架组进行支护。最终现场实践表明所确定的支护参数合理可靠,在满足超前支护的基础上避免了支架对顶板围岩的破坏。     

煤矿井下综采面超前支护技术的应用研究

为了解决亿欣煤业井下综采面采用单体支柱配合顶梁进行超前支护所存在的支护稳定性差的问题,提出了一种超前循环协同支护方案,引入了单跨门式支护装置及多用途运载装备。通过以锚网索主动支护为核心、以大跨距超前加强支护为补充的联合支护系统,保证了巷道围岩的稳定性。应用表明,该支护方案能够将作业面顶板最大变形量降低了13.9%,将煤柱帮最大变形量降低了58.7%,将实体煤壁帮变形量降低了57.8%。     

超前液压支架在综采工作面的应用

针对钱营孜煤矿综采工作面机巷顶板倾角大、转载机外形宽等条件,左右两列交替迈步前移式支架已不能满足机巷超前支护要求,进而研发了宽体横向顶梁可上下摆动的架型,该架型满足了倾斜顶板巷道和矩形巷道的超前支护需要,支护过程有效避免了与转载机的干涉,为两巷实现机械化及自动化超前支护奠定了坚实基础,取得了巷道支护技术新突破,具有较高的经济效益和社会效益。     

循环前移式单元超前支护液压支架的研究与设计

随着对井下工作面顺槽安全问题的日趋关注及顺槽顶底板保护在煤矿开采中发挥的作用越来越大,超前支护问题也越来越凸显。在回采过程中,顺槽主要承受了工作面顶板超前压力,尤其在沿底掘进的大采高工作面中更为严重,因此超前支架应运而生。在顶板较为破碎、变形较严重的工况下,常见的迈步式超前支架反复支撑会破坏顶板围岩耦合,不利于超前支护,而循环前移式单元超前支架则更适合于这种特殊工况。