两柱掩护式综放支架的承载规律及工艺研究

为研究两柱掩护式综放支架对放顶煤工作面生产条件的适应性,采用现场实测方法分析了支架工作阻力的循环变化规律、工作面端面顶板的控制效果以及支架的工艺性能.结果表明:与四柱式支架相比,两柱掩护式支架工作阻力的循环以增阻为主,支撑效率大幅提高.通过平衡千斤顶的推力作用,可以保持支架位态的稳定,提供更高的工作阻力和水平初撑力,得了比四柱式支架更好的端面控顶效果.两柱式支架的控制结构简单,后部放煤空间大,提高了移架速度和放煤速度,为进一步提高工作面的生产效率创造了条件.     

采场上覆巨厚坚硬岩浆岩致灾机理与防控措施

为控制巨厚坚硬覆岩导致的采场矿压灾害,采用物理模拟、理论分析与数值模拟方法,研究采场上方厚约100 m岩浆岩的变形破坏特征及对采场围岩应力分布的影响,并分析其引发采场矿压事故的力学机理与显现形式。研究表明：巨厚岩浆岩与煤层间距较小时,可采用两端固支梁模型计算岩浆岩的破断垮距,间距较大时,采用薄板理论计算岩浆岩的极限挠度,并根据自由下沉空间确定其是否破断与破断步距;岩浆岩处于弯曲下沉带时,给工作面带来冲击矿压隐患,处于断裂带时,给工作面带来冲击矿压和大面积来压双重隐患。实践证明,巨厚坚硬岩浆岩下开采,可采取加强支护质量监测与提高工作面推进速度的方法,辅以坚硬顶板强度弱化手段消除冲击矿压和顶板强来压显现事故。     

急倾斜煤层综采工作面回采工艺与设备稳定性控制

基于急倾斜综采工作面设备稳定性的控制要求,依据七台河新强煤矿的具体条件,分析并确定了急倾斜煤层综采工作面采煤机的割煤方式、液压支架的移架方式和端头区排头支架的移架方式等关键工序,提出了确保工作面设备稳定性的技术措施,现场应用表明技术效果和经济效益显著。     

大采高开采覆岩台阶错动演化规律及突水防治

 在厚煤层大采高开采条件下,覆岩垮落带和裂隙带高度增大,岩层活动程度增强,将造成裂隙带岩层的台阶错动失稳,是开采中引发突水事故的重要条件,而裂隙带岩层的台阶错动失稳与其下位岩层的岩性结构和组合状况有关。因此,分析岩性结构对覆岩台阶错动失稳及突水防治的影响,并运用数值计算和现场实测分析的方法,研究厚煤层大采高条件下,煤层群开采煤层间不同岩性结构组合对上煤层完整性和连续性的影响规律。当煤层间岩性呈软硬岩层组合结构时,随着下位硬岩层或软岩层所占层间距比例的增大,上煤层产生的台阶错动量减小,软岩层结构比硬岩层结构更有利于减小上煤层台阶错动。给出判定台阶错动量的岩性结构构成条件,现场实测覆岩台阶错动及裂隙分布规律,提出突水防治的有效措施,保障工作面的安全生产。     

充填开采时上覆岩层的活动规律和稳定性分析

采空区充填开采为“三下”煤炭的合理开采创造了条件，本结合现场地质条件，分析了采空区全部充填条件下，充填体压缩率对上覆岩层活动的影响规律，分析了该条件下关键层的稳定性及其对上覆岩层活动的影响，提出了保持岩层移动在合理范围的充填体允许压缩率，研究结果可为采空区充填开采的有效实施提供参考。     

长广矿区极复杂地质条件软岩巷道的围岩控制

结合长广矿区七矿的实际,提出了极复杂地质条件下软岩巷道的控制应为随岩层赋存条件变化的过程控制。分析了在不同岩层赋存条件下软岩巷道围岩的位移场和应力场分布特征。依据岩层赋存条件的变化,确定了合理的锚杆支护参数和巷道关键部位锚杆布置方式。实现了在地质条件变化时巷道围岩的针对性有效控制。     

综放工作面端头液压支架的承载规律实测分析

依据兖矿集团东滩煤矿14309综放工作面的具体条件,现场实测分析了运输巷端头液压支架在生产应用中的承载规律,包括端头液压支架的承载特征、运转特性和适应性,为端头区液压支架的合理选型和支护参数的合理确定提供了依据.     

新强煤矿急倾斜综采工作面设备配套与应用

为解决急倾斜煤层炮采工作面效率低、产量低、安全性差的问题,七台河新强煤矿进行了综采试验研究及设备的选型与配套,确定了急倾斜煤层综采液压支架、采煤机与刮板输送机合理的技术参数。现场应用表明,配套设备能够适应急倾斜煤层安全生产的要求,技术效果和经济效益显著。     

多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳规律

为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压的影响进行了研究探讨。研究表明,多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳具有一定的概率特征;采用威布尔多参数分布函数对破断顶板群结构的失稳形式具有很好的描述,并建立了近距离煤层群多采空区顶板群结构的失稳模型,确定了大同矿区坚硬顶板群结构的失稳参数,得到了侏罗系煤层群顶板结构的失稳率;通过对大同矿区永定庄煤矿15号煤层端头及中部位置矿压和支架阻力的实测分析表明,工作面上方破断顶板群结构的失稳率与工作面支架阻力大小具有相关性,验证了工作面坚硬厚层破断顶板的失稳规律。     

深井复杂条件下回采巷道高强度锚杆支护技术

针对长广七矿埋深近千米、地质条件极其复杂的回采巷道支护问题，在数值模拟研究巷道围岩变形机理的基础上，设计了斜顶鼓梯形巷道断面，确定了高强度锚杆支护参数。现场观测表明，锚杆支护使巷道围岩得到有效控制，巷道表面变形下降。