液压支架支护状态分类及感知原理研究

针对目前液压支架单一的姿态测量无法全面反映其综合状态,且无法实现液压支架支护状态精确感知的问题,以两柱掩护式液压支架为例,基于液压支架三维空间受力模型,从空间几何状态和结构承载2个方面对液压支架支护状态分类及稳定性进行了分析,指出液压支架支护关键影响参数为倾角、压力和销轴力。液压支架与围岩处于非耦合状态时易发生几何失稳:构建几何平衡方程,得出重心高度和工作面倾角是影响稳定性的关键因素;提出了顶梁、底座和前连杆3个倾角确定液压支架重心位置的方法,利用双轴倾角传感器实现状态感知。液压支架与围岩处于耦合状态时易发生承载失稳:构建液压支架合力作用点的精确求解方程,通过测力销轴实现顶梁与掩护梁铰接点作用力的感知,并根据平衡区理论判定承载失稳类型。

采场顶板岩层移动观测及支护状态研究

在对汪家寨煤矿 Ｃ６０１ 煤层２０７９ 回采工作面矿山压力进行实测、统计的基础上， 分析了采动条件下的顶板岩层活动及破坏规律， 并就２０７９

液压支架支护状态感知与数据处理技术

液压支架支护状态感知与数据处理是实现液压支架自适应支护及顶板灾害超前预测预警的关键,但现有技术主要是对液压支架初撑力、循环末阻力等进行统计分析,存在感知信息不充分、数据挖掘不深入、预测预警不精准等问题。分析了采动应力与顶板断裂、液压支架载荷变化之间的关系,阐述了顶板岩层断裂失稳过程的“五阶段”观点及液压支架合理工作阻力确定的“双因素”控制方法;给出了液压支架支护状态特征参量,提出了基于液压支架与围岩耦合关系的液压支架支护状态综合感知技术架构,指出非接触式传感器将是解决群组液压支架支护状态感知不充分等问题的关键;针对液压支架支护状态感知数据维度低、样本数量少、多特征参量关联的特点,提出了基于模板曲线库的液压支架支护状态感知数据分析预测思路,基于采动应力与液压支架支护状态之间的映射关系提出了顶板灾害智能预测平台技术架构,可实现液压支架异常支护工况、顶板灾害的超前预测预警。

不同围岩支护状态下地下硐室群扩建稳定性分析

地下硐室扩建改造过程中工程岩体稳定性问题是工程勘察领域的重要科学问题,本文以某地下人防工程扩建为工程背景,采用ABAQUS有限元计算软件对无支护状态、锚杆支护状态、回填支护状态、锚杆及回填支护状态四种开挖后支护状态下围岩应力场及位移场演化特征进行了分析研究。研究结果表明:不同状态下二次开挖后位移沉降值最大为0.918mm,主硐室右侧围岩出现塑性区且应力较左侧高约1.5倍;回填部分联络硐室有利于提高硐室群整体稳定性,同时可采用加长锚杆,防控侧壁破坏诱发的围岩整体失稳;Ⅳ类围岩塑性区明显,且较Ⅲ类围岩应力集中系数大,应采取适当加固措施以满足硐室群稳定性要求。

两柱掩护式液压支架内外加载支护对比试验研究

为解决内加载无法反映液压支架真实工况,智能开采支护状态调控缺乏试验依据的问题,研制了ZY6400/17/31液压支架1∶2缩比模型,搭建了液压支架位移、压力等状态监测系统,分别采用内、外2种加载方式,按照GB 25974.1—2010对不同垫块接触条件下液压支架进行试验。试验结果表明:内加载与外加载合力作用点位置易产生偏移,液压支架响应差异明显,前者作用下表现出压力协同,后者作用下位移协同;平衡千斤顶在非调控外加载状态下,随加载次数将产生累积效应,导致压力不断增大,有失稳趋势;接触状态对立柱位移影响较大,因此井下现场必须对姿态予以测量,提供顶、底板围岩接触状态判断依据。

液压支架支护状况获取与模糊综合评价方法

工作面采高大幅提升、深部开采围岩活动加剧都要求准确获取和描述液压支架的支护状态,从而为煤矿顺利开采及综采工作面人员与设备安全提供重要数据支持。当前支架支护状态监测数据较为单一,数据获取与评价理论亟待完善。开展液压支架支护状态快速获取与模糊综合评价方法研究,研究确定支架支护状态评价关键参数;分析支架结构,确定传感系统布置方式,给出各工况下特征参数的获取及计算方法;建立支架模糊综合评价模型,计算各关键参数隶属度函数,基于变权理论确定权重系数得出支架支护状态的最终综合评价结果。该方法及数据获取系统在唐口煤矿6305工作面进行工业性试验,对液压支架保持良好支护状态起到重要作用。同时,支架支护状态实时检测与综合评价方法研究也为后续液压支架状态健康管理及自适应调控奠定技术基础。

矿用顶板无源光纤远程智能监测系统设计

根据煤矿巷道顶板离层的监测需求及传统电传感监测系统的不足,运用光纤布拉格光栅传感技术,构建了矿用顶板无源光纤远程智能监测系统。通过监测顶板离层量、锚杆应力和钻孔应力3个参数,全面反映煤矿顶板离层量与支护(锚杆、锚索)状态。在山西阳煤一矿81404工作面进行了安装应用,获取了传感器在工作面推进影响下100 m范围内的监测数据,分析得到了该工作面顶板离层的变化规律,能够有效监测多种物理参量,表明该系统在顶板离层的监测中具有可行性。

基于应力波原理的巷道锚固质量检测技术及应用

选取陕西彬长胡家河煤矿,应用锚杆无损检测仪对井下锚杆、锚索锚固质量进行了检测。从抽检的48根锚杆(索)检测结果来看:大部分锚固长度为正常水平,少数存在锚固长度偏小或不足现象;锚固状态为优的锚杆(索)占总抽检测数的43.75%,良好占总抽检测数的39.58%,不合格占总抽检测数的16.67%,未出现断裂现象;巷道总体支护状态为良的占总抽检数的20.83%,合格占总抽检测数的68.75%,不合格占总抽检测数的6.25%。

加固碹体端头的轨楔及使用

介绍用于料石砌碹巷道碹体端头加固的装置——轨楔,分析其工作原理及支护状态,介绍使用方法。

加固碹体端头的轨楔及使用

本文介绍用于料石砌碹巷道碹体端头加固的装置——轨楔,分析其工作原理、支护状态及使用方法。