煤矿采煤工作面超前支护的思考

随着煤矿安全生产要求的不断提高和矿业技术的发展,传统的采煤工作面支护方式已逐渐无法满足高效安全生产的需求。本研究聚焦于超前支护技术的最新进展,分析其在实际应用中遇到的挑战和对策。通过综合利用先进的机械化设备、实时监测系统以及新型支护材料,本文探讨如何在保证矿工安全的同时,提升支护工作稳定性、可靠性。

浅埋坚硬煤层工作面超前支护技术研究

针对盛鑫煤矿浅埋坚硬煤层51101综采面超前支护区域巷道的支护技术难题,通过现场调研及工程类比等方法,对其围岩变形的影响因素及破坏特征进行了分析,并确定出工作面超前支护区域巷道支护参数。运用FLAC3D数值模拟软件,对支护前后巷道围岩位移场变化进行对比分析,分析得出顶板最大下沉量及底板变形量收敛值明显降低,支护参数合理可行。现场实践表明:51101工作面超前支护区域围岩变形速度及围岩变形量都在安全合理范围之内,实现了矿井的安全高效开采,同时为相似工程地质条件下的超前支护技术提供一定借鉴。

无反复支撑超前支护智能控制系统

针对无反复支撑超前支护装备在空间小、震动大、电磁干扰严重的环境下传感技术水平低、运动控制不精准、作业流程复杂的问题,提出一种无反复支撑超前支护智能控制系统。无反复支撑超前支护工艺的被控需求:具备姿态、障碍物、位置等周边环境信息检测技术手段;具备自适应、自调整、自决策的控制方法;具备快速、平稳、精准的执行部件。根据上述需求,提出智能控制系统的3项关键技术:智能感知、逻辑控制、执行。基于无反复支撑超前支护智能控制系统的控制功能和任务流程,提出了系统总体架构;基于姿态、障碍物识别、压力及位置和速度信息的多传感融合技术手段,提出了多工况运动控制策略。研制了运输巷超前支护“转-运-支”一体样机,并进行地面测试,测试结果表明:无反复支撑超前支护智能控制系统可实现支架中心点及障碍物视觉识别、支架搬运小车自动行走及行程判断、支架自动偏移及旋转、支架自动抓取及升降功能;视觉识别传感器可实现支架架号编码识别、支架姿态、支护区域决策功能;实现了“行—抓—降—转—行—转—升—松—降”自动化作业流程,能够达到应用要求。

复合顶板综采面超前支承压力分布特征实测研究

为掌握厚层复合顶板综采面超前支承压力分布特征,在试验工作面布置测点,采用KSE钻孔压力记录系统跟踪各测点的超前支承压力变化过程,经数据整理分析,得到工作面超前支承压力影响范围以及峰值强度,该研究成果为制定复合顶板工作面两巷超前支护提供了理论依据。

注浆与管棚加固在隧道坍塌段施工中的应用

通过对牛山隧道施工的分析,提出了采用工作面预注浆+管棚超前支护加固的施工方案,经实践证明方案满足施工需要,能够顺利通过隧道坍塌段。