大采高液压支架的稳定性分析与设计

通过建立大采高液压支架的稳定性力学模型,对大采高液压支架的失稳问题进行了分析研究,并针对济宁矿区某煤矿厚煤层工作条件,完成大采高支架的稳定性设计。经工作面现场应用,所设计的液压支架可以有效解决大采高工作面支架的失稳问题,提高了大采高工作面的回采率。     

厚煤层工作面液压支架自动动作研究和应用

针对厚煤层大采高液压支架在智能化工作面自动控制时存在的动作多、时间长、移架效果差、适应的采煤机速度慢等问题,对提高大采高液压支架自动动作效率的方法进行了研究,详细介绍了大采高液压支架的自动动作的步序,提出了改善液压支架跟随采煤机速度自动动作的方法。试验表明,采用合理的自动动作步序和工艺方法组合,能够提高厚煤层大采高液压支架的自动跟机效率和效果。     

大倾角、大俯角条件下大采高液压支架稳定性的研究

阐述了大倾角、大俯角条件下大采高液压支架稳定性研究的意义,分析了影响大采高液压支架稳定性的因素,提出了解决支架失稳的措施。     

8.8m大采高工作面液压支架稳定性分析及控制方案研究

液压支架的稳定性是8.8m大采高工作面安全生产的基础。文章在分析了8.8m大采高工作面液压支架稳定性影响因素的基础上,重点对其纵向稳定性、横向稳定性和煤壁稳定性进行了研究,明确了各影响因素与稳定性之间的关系,然后采用动力学仿真软件Recurdyn对液压支架进行了动力学仿真分析,最后提出了8.8m大采高工作面液压支架稳定性的控制方案,有效地提高8.8m大采高液压支架的支护能力,有利于大采高工作面的安全生产。     

大倾角大采高综采工作面液压支架稳定性技术研究

本文以大采高液压支架稳定性研究为切入点,对大采高支架的选型及适应性进行分析,提出了大倾角、大采高工作面液压支架稳定性研究技术,有效解决了工作面煤壁片帮、架前冒顶、工作面设备防倒、防滑及过断层等技术难题,确保了大倾角大采高综采面的安全开采。     

大采高支架大修应注意的问题

针对大采高液压支架在检修中常出现的问题,分别从电液操作阀对液压系统的清洁度要求、液压支架的稳定性、提高大采高液压支架立柱检修效率以及对不同阀类的试验方法和要求的角度,提出检修过程中相关的工艺措施、检修要求、相关设备,供大采高支架修理参考。     

大采高液压支架检修平台的研制

通过目前现有煤矿井下综采工作面大采高液压支架检修方式对比,提出研制一次采全高液压支架全方位检修装备——大采高液压支架检修平台,介绍了该装备工作原理和结构形式,并分析了其推广应用前景。     

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。     

液压支架试验台提升装置的设计

由于厚煤层储量占全国矿产资源近1/2,国内液压支架向大采高和高工作阻力方向发展,目前国内液压支架试验台的结构已满足不了大采高的要求,各大液压支架生产厂家加大了液压支架试验台的投入,介绍一种新型液压支架试验台的提升机构。     

特大采高液压支架稳定性分析研究

为全面掌握影响大采高液压支架稳定性的因素,分析了大采高工作面液压支架的失稳机理,给出了大采高支架的临界失稳力学模型。以某大采高支架为例,将其状态参数代入大采高支架的临界失稳力学模型,得出液压支架临界失稳的理论解析。利用数值分析软件ADAMS建立该架的多体动力学模型,分析得出液压支架在各工况下临界倾倒的数值解。对比理论解析和数值仿真结果,二者误差仅为2%,证明了所建立模型的正确性与仿真方法的可行性,通过研究支架失稳角度曲线能得到支架在各高度条件下的失稳倾向情况,这对控制大采高液压支架的稳定性提供了技术方法。     

大采高技术与大采高液压支架的开发研究

介绍国内外大采高技术发展概况和年产6.0Mt大采高综采成套装备研制,分析影响大采高液压支架稳定性和适应性的因素,提出保证大采高工作面支架稳定性措施,探讨7m煤层一次采全高技术和装备的可行性。     

大采高综放液压支架的设计研究

14～20m特厚煤层一次采全高的技术核心是大采高综放液压支架及其与采煤机、刮板输送机之间在生产能力、设备性能、设备结构、空间尺寸等方面互相匹配。着重介绍了大采高放顶煤液压支架工作阻力、片帮控制、横纵向稳定性、新型四连杆中通式大空间放顶煤支架稳定机构和伸缩梁V型槽导向结构以及抗冲击立柱设计的技术关键。     

年产千万吨综采工作面液压支架的研制

介绍了年产千万吨综采工作面ZY12000/28/64D型掩护式大采高液压支架的设备选型、技术参数和关键技术,分析了支架的发展前景及重要意义.     

综放开采割煤高度与顶煤回收率相互关系研究

采用PFC数值分析程序对综放开采支架上方顶煤的放出进行了模拟,分析了一定厚度顶煤条件下割煤高度与顶煤回收率的关系以及2种不同割煤高度条件下顶煤回收率与顶煤厚度的关系。模拟结果表明,割煤高度越大,顶煤回收率越高,大采高综放开采有利于提高特厚煤层工作面资源采出率。     

ZY10800/28/63型液压支架横向稳定性分析

从ZY10800/28/63型大采高液压支架支护特点和几何结构出发,分别从支架连杆轴孔间隙、工作面倾角2方面,对该型支架的横向稳定性进行了分析。     

加大综采工作面几何参数对大采高支护设备发展的新要求

提高综采工作面单产主要靠加大工作面几何参数和提高配套设备能力及可靠性,而工作面采高加高、长度加长、推进速度加快、巷道断面加大后,特大采高工作面矿压具有鲜明特征,由于单位时间采动影响范围扩展,使大采高工作面上覆岩层呈大体积的运动,导致工作面矿压显现变得十分强烈。为此,特大采高支架设计应从其围岩立体动态、矿压显现强烈出发,对特大采高支架设计支护强度、支架结构高度上限、防片帮机构、支架稳定性、防止煤壁片帮和工作面设备整体稳定性等方面都提出新要求。由于巷道断面加大和工作面采高加高,推进速度加快等使回采巷道超前支承压力范围发生变化,对其超前支护提出新要求,因此研制特大采高工作面超前支护支架迫在眉睫。     

大倾角特厚煤层综放支架防倒防滑安全保障技术

基于古山矿三井大倾角特厚煤层的地质条件,围绕综放面装备防倒防滑的技术难点,从液压支架结构、工作面布置方式、放煤工艺、工作面管理等方面进行了研究,并制定了安全保障技术。主要保障技术:端头3架组成锚固站,作为工作面支架纵向稳定性的基础;支架安装高强度双侧可调活动侧护板,并设置底座调节机构;工作面采用"倾斜-圆弧过渡-水平"的布置方式,减小工作面机头坡度,保证机头支架的稳定性;通过放煤工艺优化模拟,确定采用"单向割煤,二采一放"的放煤方式,以控制支架下滑;沿着工作面倾斜方向,工作面上部由上而下放煤以保持支架的稳定性;工作面其他地段由下而上放煤有利于提高顶煤回收率。工业性试验表明,综放面设备稳定性良好,顶煤回收率达80%,实现了大倾角综放面的安全高效回采,对于类似地质条件的综放装备防倒防滑具有借鉴意义。     

广能集团急倾斜煤层综采支架研制与使用

广能集团为解决大倾角综采技术存在的问题,2006年研制出的急倾斜综采支架,获得多项技术专利。与国产采煤机、工作面输送机配套使用,在更大倾角条件下,产量提高81%,安全更可靠。     

大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术

根据神东矿区浅埋煤层开采压架机理的已有认识，对大柳塔煤矿22103综采面支架在12000kN工作阻力时发生压架事故的原因进行了分析，并提出了相应的防治对策。结果表明，附近小煤矿对上煤层的越界开采，使得22103工作面回采经历了推出上覆遗留煤柱的开采状况；而在此过程中，煤柱上方三铰式关键块体结构的相对旋转运动会造成2煤层间关键层结构上的载荷过大而失稳，最终引起工作面的压架。据此提出应首先探明上覆煤柱的分布情况，通过减小煤柱上方关键块体的回转空间、降低采高以及提高支护质量等措施进行压架事故的防范。     

液压支架与围岩刚度耦合理论与应用

从刚度耦合方面对液压支架与采场围岩耦合关系进行了研究,给出了液压支架刚度定义并进行了增阻刚度测试,分析了液压支架与煤壁及顶底板刚度耦合关系,建立了相应的耦合方程,修正了现有液压支架支护强度计算公式,将液压支架与采场围岩的耦合关系由目前的定性分析深入到定量研究。结果表明,液压支架增阻刚度主要与立柱刚度有关,液压支架应当与采场围岩条件协调匹配,传统的液压支架支护强度计算是基于煤壁和支架都为刚体的假定前提条件下得出的结论,没有考虑支架刚度、顶板岩性和煤层硬度的耦合作用与影响,计算结果偏低。实践表明,刚度耦合理论能够很好地揭示液压支架与采场围岩的相互作用关系,可以对液压支架设计提供指导。