7 m超大采高开采关键技术及液压支架优化设计

针对厚及特厚煤层超大采高综采因采高加大造成的矿压强、煤壁稳定性控制难问题,通过理论分析和数值模拟综合分析法,设计采用Φ530 mm大缸径立柱提高液压支架控顶效果,降低超前支承压力和顶板对煤壁的影响,通过37.5 MPa高泵压和3 500 mm护帮板等综合配合提高煤壁稳定性维护效果,通过四连杆优化设计等提高液压支架稳定性,为超大采高安全、高效开采提供了保障。

“孤岛”综放工作面液压支架选型设计

为改善唐安煤矿"孤岛"综放工作面的支护状况,采用理论分析与数值模拟方法对"孤岛"综放工作面的应力分布规律进行研究,确定了支架的主要技术参数。研究结果表明:"孤岛"综放工作面超前支承应力明显高于一般综放工作面,矿山压力显现剧烈,确定支架支护强度应大于0.91MPa。经实践检验,该支架能够很好地满足工作面支护要求,对具有类似条件的矿井具有很好的参考价值。

霍尔辛赫“三软”煤层综放开采液压支架设计研究

根据霍尔辛赫"三软"煤层地质条件提出了放顶煤支架的设计要求和相应措施,确定了支架的架型和设计参数。该研究获得了采煤安全、高效的收益,为"三软"煤层安全高效开采提供理论和实践基础。

集中控制型悬移顶梁液压支架的研究与应用

集中控制型悬移顶梁液压支架继承了悬移顶梁液压支架的优点,克服了其不适应软底板、机采工作面的缺点,是一种理想的换代产品。介绍了集中控制型悬移顶梁液压支架的结构特点、设计思路和液压系统原理。

布尔台煤矿厚煤层大采高液压支架适应性分析

为得到神东矿区北部中等埋深厚煤层大采高工作面矿压显现规律、液压支架合理工作阻力及分析支架适应性,对布尔台煤矿42102-1大采高综采工作面的矿压显现及液压支架工作阻力进行观测,计算得到该工作面顶板结构及运动特征参数,提出了考虑支架实际使用效果的"三因素法",即从"支"、"护"、"采"三方面评价支架适应性,应用岩石自重经验估算法、实测支架循环末工作阻力加1倍均方差和传递岩梁理论这3种方法,计算得出该工作面的支架合理工作阻力均为16 000 kN,应用结果表明:现有ZY10800/28/63支架工作阻力过小不能适应该矿中等埋深大采高的开采条件,须重新选择合理支架。

薄煤层工作面支架布置及端头液压支架设计与应用

针对薄煤层综采工作面由进回风巷道和回采工作面高度差而导致的三角区顶板难控制、架间漏矸严重的问题,采用工作面与巷道连接处垂直掘进、工作面不破顶板的方式,进行了综采工作面支架布置,并研制了一种适用于薄煤层工作面的新型端头液压支架。在袁大滩煤矿现场应用表明,该端头支架使用效果良好,三角区顶板控制的较为完整,架间侧护板贴合紧密,无漏矸现象,降低了煤炭含矸率5%,提高了煤质,具有广阔的应用前景。

大倾角综放开采配套技术及液压支架结构优化设计

针对大倾角厚煤层采用综放开采因工作面倾角大、地质条件复杂,回采中工作面长度变化大、综放支架稳定性控制难问题,通过合理的工作面设备配套技术,选用四象限大倾角采煤机和有防滑措施的刮板输送机,采用大功率单点驱动、简易机尾的刮板输送机,提高了对工作面长度变化大而频繁增减液压支架的便利性。通过优化设计支架顶梁宽度、双侧可同时伸缩侧护板、底调结构及支架自动控制方法和四连杆优化等提高支架对大倾角工作面的适应性,为大倾角综放开采提供了保障。

薄煤层端头液压支架顶梁侧护板结构适用性分析

针对薄煤层两巷过渡处截割顶矸、含矸率高的问题,提出了工作面设备大梯度过渡配套方式;研究设计了一种带有特殊侧护板的端头支架,用来维护受巷道与工作面落差影响的围岩稳定性;通过与传统端头液压支架侧护板机构对比,设计出折叠式平行四杆侧护板机构,可适应巷道掘进中两顶角的自然弧度,显著增大了支护力,解决了架间漏矸问题。合理的配套方式及侧护机构的应用,降低了薄煤层开采的含矸率,提高了煤炭质量,具有很高的推广使用价值。

1.5m中心距8000kN两柱掩护式液压支架设计与应用

为解决1.5m中心距两柱掩护式支架工作阻力不能超过6800kN的技术瓶颈,采用支架结构优化和新型立柱相结合的技术方案,将支架工作阻力提高到8000kN,提高了支架支护强度。在实际应用中解决花图沟美日煤矿6-1_上煤层在前期开采中出现支护强度不足,支架压死损坏情况,保证了原有刮板输送机和采煤机的继续使用,节省了投资,对具有类似条件矿井有一定参考作用。

基于计算运动学的掩护式液压支架运动特性研究

液压支架是煤矿长壁综采工作面的关键装备,其结构设计的合理性直接影响着自身的可靠性及对围岩的适应能力,是实现支架-围岩理想耦合状态的关键。传统的液压支架结构设计主要采用解析法和图解法,利用结构的几何拓扑关系进行求解,对于复杂结构求解难度大。采用计算运动学的方法,利用结构间的约束关系,通过局部坐标向全局坐标转换建立掩护式液压支架的运动学方程,调用Matlab软件已有的库函数进行非线性方程组的求解,建模速度快、求解效率高,该方法可方便地用于支架的支护质量监测、智能控制系统等方面。

ZY6400/23/47型掩护式液压支架偏置改造

铁煤集团大兴矿(以下简称"大兴矿")2019年产240万t,井田位于铁法煤田的西南角,火成岩侵入及地质构造复杂,煤层破坏程度严重[1-2]。受火成岩影响,煤层瓦斯含量大幅增加[3-4],渗透性能差,力学强度低,煤的含水率低,自然发火期较短,是煤与瓦斯突出矿井。在采煤过程中,防治自然发火是重中之重,综采设备在设计初期未考虑实施灭火的操作空间,为此,笔者提出通过改造综采设备增加实施灭火的操作空间,降低出现自然发火灾害时防治的难度,保证采煤安全。