大倾角煤层长壁综采顶板冒落形态与支架稳态控制

为研究大倾角煤层走向长壁综采工作面采空区顶板冒落形态与支架稳态控制,通过理论分析、试验研究与现场观测,在厘定走向长壁综采工作面初次来压与周期来压矿压显现规律基础之上,分析耦合效应下的顶板冒落形态的演化机理和支架失稳的典型分区特征。结果表明:沿倾斜自下而上顶板冒落呈非对称的向斜与背斜形态,且冒落与断裂岩块的堆积密实程度逐渐减小,直至采空区上部形成空穴;沿走向采空区下部顶板冒落呈谷峰相间(锯齿)状态;倾向中上部支架受向背斜冒落顶板影响,支架与围岩呈非均匀接触,是支架最易倾倒的部分,且倒架后中上部支架两立柱工作阻力差异最为明显。针对现用支架不具“带压移架”功能,采用“少降快拉”移架的稳态控制方法并指导现场拉架操作,获得良好的支架稳态控制效果,确保了大倾角煤层走向长壁综采工作面的安全高效生产。

综采工作面开采方案与回采工艺的选择

为解决综采工作面煤层开采时所面临的矿压现象剧烈、顶板管理困难、单产率低等问题,以实践生产为例,在对其地质、煤层以及顶底板条件分析的基础上,对开采方案进行优选;同时,参照103#和105#工作面开采经验对102#综采工作面煤层的回采工艺进行设计;最后,从社会和经济效益两方面验证了开采方案和回采工艺的应用效果。

平衡千斤顶对放顶煤两柱掩护支架适应性的作用

针对两柱掩护式支架在放顶煤工作面出现的因位态不合理而引起支架围岩状态恶化的情况,对平衡千斤顶在放顶煤两柱掩护支架适应性的作用进行了探讨.采用理论分析及现场实测的方法研究了支架位态、支架稳定性、工作面端面顶煤的稳定性及四连杆受力与平衡千斤顶工作方式及工作阻力之间的关系.分析结果表明,通过平衡千斤顶可以控制移架过程中顶梁仰角的变化,并可调节支架各部位受力以适应放煤过程中顶梁外载的变化,从而提高了两柱式支架对放顶煤工作面围岩活动规律的适应性.研究结果对于现场操作及新架型的改进都有一定的指导作用.

两柱大采高强力放顶煤支架的特点与创新发展

介绍了放顶煤液压支架的现状和发展趋势,通过与四柱放顶煤液压支架进行对比分析,认为两柱式放顶煤液压支架前端支顶力大,控制煤壁片帮和架前冒顶能力强;顶梁位态调整幅度大,适应外载变化和自身调节能力强;易于实现自动化控制;同等宽度支架可达到的工作阻力低。阐述了两柱放顶煤支架近几年创新发展的新成果:提高两柱式放顶煤液压支架的极限工作阻力;开发自动化放煤系统;提升钢板性能,降低液压支架质量;认为两柱式大采高强力放顶煤支架将成为大采高自动化综放工作面的首选架型。

两柱掩护式大采高强力放顶煤液压支架的研制

根据两柱掩护式放顶煤液压支架的使用情况,分析了增强两柱掩护式放顶煤液压支架支护能力的必要性和增大放顶煤支架高度的意义,针对双山和神树畔煤矿条件设计了ZFY17000/27/50D型两柱掩护式大采高强力放顶煤液压支架,介绍了其主要技术参数,研究了支架在4.5 m高度时外载作用位置与支护性能的关系,结果表明:外载合力作用位置在立柱工作区时,该液压支架支护性能可得到充分发挥,当开采高度为4.5 m时,立柱工作区范围为距顶梁后端1 576～1 804 mm。

四柱式与两柱式放顶煤支架适用条件分析

通过神东大柳塔煤矿应用的两柱式放顶煤支架和潞安屯留煤矿(余吾煤业公司)应用的四柱式放顶煤支架的矿压观测数据,分析了两种支架的理论支护效率和实际运行状态,提出了两种支架的适用条件,为今后各矿实施放顶煤开采选择合理的架型提供参考。

特大综放工作面两柱掩护式支架适应性分析

为了研究两柱掩护式支架在特大综放工作面对顶板的控制效果,理论分析了综放两柱掩护式支架的控顶机理,建立两柱和四柱式支架前立柱倾角分别为85°和90°的数值模型,对比分析了不同类型支架对综放工作面顶板的控制效果。结果表明:因煤壁侧和支架侧顶板煤体的水平载荷不同,顶煤力学模型呈非对称冒落拱,且水平力指向煤壁方向时有利于顶煤的稳定;前立柱倾角为90°时,两柱和四柱式支架控顶性均不好,前立柱倾角为85°时,由于两柱式支架产生指向煤壁方向的水平力,使两柱支架支护效果明显好于四柱支架。

两柱掩护式放顶煤液压支架力学性能分析

浅埋深煤层基岩比较薄、松散层较厚,工作面易出现台阶下沉等状况,矿压展现剧烈,应用于浅埋深煤层工作面的两柱掩护式放顶煤液压支架易出现工作阻力不足,对顶板的支护效果不好,从而造成生产安全问题。针对以上问题,采用空间力学分析及结构有限元分析,对适用于浅埋深煤层的ZFY12000/25/42D型两柱掩护式放顶煤液压支架在顶梁受偏心载荷且底座两端受载、顶梁受扭转载荷且底座两端受载、顶梁受偏心载荷且底座受扭转载荷3种最危险工况下的受力状态进行了分析。分析结果表明:在不同工况下,支架各结构件的应力大小均会有所不同,分布状况也不尽相同,从支架整体应力分布来看,受顶板、立柱和底板的相互作用,顶梁和底座将承受较大的应力,而前后连杆、掩护梁作为连接过渡部件,所承受的应力明显较小;顶梁受扭转载荷且底座两端受载工况下支架承受应力最大,为712.69MPa;支架位移变形趋势基本相同,均是从顶梁到底座变形量逐渐减小,整体变形状况良好。在保证结构可靠性的前提下,在应力集中部位选用高强度板材或者提高材料厚度,可改善支架应力分布状况,增强支架控顶能力,从而确保支架工作的可靠性和稳定性。

邢台矿区开采9号煤2种架型的使用性能比较

在介绍邢台矿区9号煤的地质赋存情况、特点及开采方式的基础上,分析了近几年来采用放顶煤技术中,四柱支撑式放顶煤支架和两柱掩护式放顶煤支架及配套设备在邢台矿区各矿的选型和应用以及在使用过程中的经验教训,并对2种架型及配套设备的优缺点、使用前景及选用原则进行总结。

急倾斜厚及中厚煤层掩护支架架后放煤采煤法

介绍了一种在急倾斜厚及中厚煤层中开采的新型采煤方法———掩护支架架后放煤采煤法,并对其可行性、过程、基本原理、工艺流程、技术关键以及适用条件等进行了分析;介绍了瓦斯管理、防治煤层自然发火及老采空区防水措施,该法技术可行、安全可靠、技术经济指标先进,可推广应用。

支撑掩护式低位放顶煤支架在白坪矿的应用与研究

本文介绍了四柱支撑掩护式低位放顶煤支架在登封煤田"三软"不稳定煤层的应用;并对比中位放顶煤支架,分析了低位支架在"三软"不稳定煤层的适用情况,在支架稳定性、围岩控制、安全性、生产效率等方面有明显的优势;最后总结了白坪矿使用低位放顶煤支架回采工艺所取得的效益。

复杂型急倾斜煤层的开采技术

青山煤矿地质条件复杂、煤层倾角大,属急倾斜煤层,且煤层厚度不一,并伴有自燃、瓦斯与水突出等威胁,属于典型的复杂型急倾斜煤层。由于地质条件和赋存情况的差异,复杂型急倾斜煤层的开采方法与赋存条件好的缓倾斜煤层有着诸多的区别。文章以青山煤矿为例,简述了复杂型急倾斜煤层的开采技术,为我国其它类似条件的煤层开采提供了参考。

工作面应急维修处置液压支架顶梁及掩护梁断裂的措施

针对某矿综采工作面过构造期间，顶板压力大、破碎严重，发生多处局部冒落．先后造成多架液压支架的掩护梁、顶梁断裂；分析了支架受损的可能原因。并提出了采用焊接圆环链联接断裂口和单体液压支柱支撑掩护梁或顶梁的临时应急处置方案，进行了现场实施，保证了液压支架的支护能力，维持了工作面的临时生产；实践证明这种临时应急处置方法是可行的、有效的。

两柱与四柱支撑掩护式放顶煤支架选型探讨

为了给磁窑沟煤矿13号煤层综放工作面选择适合的液压支架,论述了国内放顶煤液压支架发展及应用情况,对比分析了两柱和四柱支撑掩护式放顶煤液压支架的结构、受力以及对顶底板的适应性等,结果表明:两柱支撑掩护式放顶煤支架在中硬煤层相比四柱放顶煤液压支架适应性差别较小,且在实现自动化难度及日常维护量较少,最终晋神磁窑沟煤矿13号煤层首采综放工作面选用两柱掩护式放顶煤支架。

特厚煤层综放面两柱掩护式放顶煤支架适应性研究

为了解决4107综采面使用ZF10000/23/37型四柱支撑掩护式放顶煤支架过程中存在移架速度慢、前后立柱受力不均衡等问题,研究了两柱掩护式放顶煤液压支架的架型特征,并根据矿井煤层地质条件和采煤工艺,4108综放工作面选用了ZFY12000/23/40D型两柱掩护式低位放顶煤支架。从工作面移架时间、放煤时间、资源回收率、支架安全阀开启率、支架检修情况以及支架片帮情况等方面,分析了4108综放工作面选用两柱式放顶煤支架适应性更优于四柱式放顶煤支架。

两柱掩护式放顶煤液压支架在三软煤层中的适应性研究

为了能够更好地适应"三软"煤层条件下的放顶煤开采,文章通过对两柱掩护式放顶煤液压支架的受力分析和支架上方受力的相似模拟试验研究,得出两柱掩护式放顶煤液压支架对"三软"煤层的适应性更好。

高瓦斯易自燃煤层综放工作面回撤工艺研究

针对小庄煤矿40203综放工作面瓦斯高、煤层自然发火期仅22 d、末采及回撤期间矿压显现明显等情况,研究了工作面末采及回撤通道施工工艺,采取了掩护式液压支架回撤工艺,避免传统回撤工艺工作量大、耗时、耗力,安全风险高的弊端,功效提高2.1倍,保证了工作面安全、高效回撤。该成果对类似条件下综放工作面回撤具有借鉴意义。

厚煤层综放采场矿压显现规律与支架适应性研究

为探究王家岭煤矿典型厚煤层综放采场顶板活动规律及矿压显现特征,评价支架对工作面顶板运动的适应性,进而为工作面顶板管理、支架选型的确定提供科学依据。选取12322综放工作面,对该工作面的回采全过程进行矿压监测,分析工作面回采期间矿压信息,最终得到反映顶板活动规律和支架适应性分析的相关技术参数。研究成果可为开采相似顶板条件的工作面的顶板管理与支架配套选型提供参考依据。

浅埋深三软煤层两柱掩护式综放支架适应性及优化技术

基于伊犁四矿21103工作面矿压监测及现场实测,对两柱掩护式综放支架在伊犁矿区浅埋深三软煤层条件下的适应性进行了研究。结果表明:两柱掩护式综放支架在伊犁四矿21103试采工作面表现出了良好的承载性能,支架选型合理。针对工作面初采期间在顶煤薄、顶板松散条件下出现的架后漏矸严重、后部刮板输送机压死的问题,采取了一系列采煤工艺改良措施,并通过支架结构优化设计,增强了支架封闭性能,最终实现了两柱掩护式综放工作面的安全高效生产。

厚煤层柔性掩护支架侧向放煤回采工艺研究

为进一步提升综采工作面煤炭的开采效率,降低煤炭开采成本,提高煤炭回采效率,以某矿15号煤层所属工作面为例开展系列研究。首先,对工作面的煤层、地质、瓦斯以及涌水等条件进行了分析;其次,对工作面的矿压规律进行测试分析,为后续回采工艺的制定奠定基础;最后,在上述研究的基础上提出了大倾角厚煤层柔性掩护支架侧向放煤回采工艺的具体方案,并对实际应用的经济效益和社会效益进行评估。