Analysis and control of hydraulic support stability in fully-mechanized longwall face to the dip with great mining height

The working condition of the hydraulic support in working face can be divided into three kinds of situations in the following： roof fall and col,lapse with cavity, advancing support and supporting. Took single support with four-pole in Iongwall face to the dip as research object, control method was studied to avoid support instability in three situations mentioned above. Based on these researches, the major factors of influencing on support stability and its controlling measures were put forward. According to specific conditions of working face 1215（3）, which is fully-mechanized and Iongwall face to the dip with great mining height in Zhangji Coal Mine, Huainan Mining Group, the effective measures was taken to control supports stability..

综采工作面回撤通道支护设计及应用

为了保证15212工作面回撤通道围岩稳定性,防止受工作面采动影响回撤通道围岩出现破碎、变形现象,根据实际支护现状提出了“锚杆(索)+锚索吊棚+柔性纤维网+单体柱”联合支护技术。实际应用效果表明,采用联合支护技术后回撤通道受采动影响不明显,有效控制了回撤通道变形现象,取得了显著应用成效。

小煤柱工作面安全开采与围岩控制技术研究

小煤柱工作面的安全性与稳定性会对整个开采作业造成直接影响,为了确保整个开采作业顺利进行,避免发生安全事故,必须加强相关内容的研讨。在概述小煤柱护巷原理基础上,依据工程实例,针对小煤柱工作面安全开采与围岩控制进行了探讨,希望对相关工作人员可以有所帮助。

黄陵矿智能生产系统改造设计

为了推动黄陵矿生产向智能化转变,在分析现有生产系统不足的基础上,提出黄陵矿智能生产系统改造方案。构建基于TGIS的智能开采管控平台、采煤机控制系统、煤岩智能探测系统、智能化工作面采煤工艺大数据统计与故障诊断平台。建立以高精度透明化工作面智能管控中心为大脑、采支运设备为躯干、煤岩识别及辅助巡检装置为眼睛、通信协议为神经网络的智能开采可视化管控平台。结果表明,改进后的系统实现“监控实时化、系统集成化、数据海量化、控制协同化和决策在线化”的智能开采管控一体化、可视化行业标准和软硬件系统体系架构。

综采工作面通过延伸段关键技术及思考

受开采条件限制,部分综采工作面开采长度设计时须进行延伸,回采通过延伸段及贯穿整个工作面老巷,成为制约综采工作面安全生产的主要因素之一。通过图纸模拟及分析,提出了综采工作面过延伸段、贯穿整个工作面老巷关键技术及现场管理重点,并对类似工作面设计提出了改进建议。现场实践及论证表明,综采工作面涉及二次延伸及为解决通风问题须设计贯穿中部运输、回风巷之间的联络巷时,杜绝与二次延伸段设计在同一位置;通过延伸段及中部措施巷时必须对特殊地段进行补强支护,以防采动、周期来压影响导致巷道冒落或综采支架通过老巷时出现支架压死等现象;通过中部措施巷及延伸段时,必须对作业顺序、工程量、劳动组织等进行全面安排,避免交叉作业导致工作混乱。

付家焉煤业孤岛工作面区段窄煤柱合理宽度研究

为了提高工作面煤炭资源回收率,保证孤岛工作面安全开采,本文运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,通过理论计算及数值模拟研究不同煤柱宽度下,巷道应力分布、屈服破坏等特征,最终确定了8 m的窄煤柱尺寸。现场实测结果表明,10105孤岛工作面运输巷道两帮移近量最终稳定在320 mm,顶底板移近量稳定在270 mm左右,能够保证工作面安全回采。

厚煤层工作面切眼支护设计与应用分析

以古城矿N1306工作面切眼为工程背景进行支护系统研究分析;基于围岩自稳平衡拱理论和悬吊理论分别确定切眼巷道顶板和两帮破坏深度分别为2.28 m和2.39 m,计算确定锚杆和锚索有效支护长度分别2.4 m和10.3 m,并确定支护系统的有效性。得到数值模拟得到,在两帮位置应力较为集中,应力集中系数1.92,底板变形较大,最大变形量为140 mm。设计的支护系统通过工业性试验确定切眼巷道围岩变形快速增长周期为60天,其中两帮变形量和顶板下沉量最大值分别为162 mm和200 mm,说明支护系统能有效控制切眼巷道围岩变形要求。

边角煤高回收率高效开采工艺设计与优化

针对国内边角煤的开采现状,提出了一套高回收率和高效率的开采工艺.用弧三角模型简化边角煤形状,提出了容易实现综合设备配套的“弧形”工作面开采工艺.该工艺沿边界顺槽顺序开挖若干支架边窝,采用“取消端头支架,采用简易机头实现快速增、撤支架”的布架方式.利用数学线性规划理论,建立了回采效率的目标函数和安全、开采成本的约束函数,对关键工艺参数进行了研究,得出一次增接支架数是优化核心的结论.通过优化分析,得出在高回收效率和低成本原则下的最优方案.

矿井通风系统CAD技术研究

为了能快捷地绘制矿井通风系统图,并使通风系统网络分析可视化,利用面向对象的技术,设计了实现各种功能的图形基类及各图形类之间的层次关系,提出了巷道的自动绘制算法,以Visual C++6．0为编程环境,开发了矿井通风系统CAD软件,具有图元拾取与属性标注、工作面推进动态模拟等功能。利用该软件对孔庄矿局部通风系统进行了自动绘制,绘制效果好,速度快,并对某回采工作面推进进行了动态模拟,得出了工作面未来的通风状况,通风技术人员可以由模拟的结果来预测通风系统未来的状态,从而超前制定相应的计划,对于防止事故发生,保障安全生产具有重要的意义。

新型机械锚杆在旺采工作面巷道中的应用研究

采用工程类比法以大柳塔矿目前树脂锚杆支护设计为基础,进行旺采工作面试验巷道新型机械锚杆支护设计。通过精心施工,钻孔垂直顶板岩面,孔深及锚杆扭矩满足新型机械锚杆的设计要求。锚杆受力、围岩深部位移、顶板离层及巷道表面位移综合观测表明,受回采动压影响后,试验巷道稳定,支护效果好。同树脂锚杆相比,大大提高了巷道施工速度。

急倾斜煤层防水煤柱合理尺寸的理论分析

根据深部急倾斜煤层工作面开采方式、积水位置的不同组合,将防水煤柱留设分成三种常见模式,并分析了每一种模式煤柱留设的主要依据;运用块体极限平衡理论建立急倾斜煤层失稳力学模型,推导出煤柱区段稳定尺寸的计算公式;针对不同矿区的具体条件,提出急倾斜防水煤柱留设合理尺寸的优化体系。将优化设计的理论运用于唐山某矿,得出防水煤柱留设合理高度为59.3 m,而该矿在防水煤柱高度60 m的条件下实现安全试采,说明优化设计理论具有工程实践指导作用。

煤矿采区瓦斯抽放系统设计及应用

当工作面瓦斯浓度较高,采用通风方法无法解决时,必须建立瓦斯抽放系统实施瓦斯抽放.针对郑煤集团芦沟煤矿的32101采煤工作面瓦斯浓度较高的情况,设计了采煤工作面瓦斯抽放系统,具体包括管路敷设路线、管径、瓦斯抽放泵、抽放孔布置和参数以及相应安全技术措施.应用表明,该瓦斯抽放系统有效地降低了32101工作面瓦斯涌出量,保证了该采煤工作面的安全生产.

山丘地形综采面矿压显现多因素敏感性分析

针对神东矿区浅埋工作面过山丘地形强矿压显现的问题,应用均匀设计和数值模拟的研究方法,建立山丘地形浅埋工作面应力增高系数与其主要影响因素之间的回归模型.研究结果表明:应力增高系数与山丘高度和采高成正比,与山丘坡角和工作面埋深成反比;各因素敏感性主次顺序为采高、山丘坡角、山丘高度、工作面埋深.以活鸡兔井12305面和上湾矿12206工作面在过山丘地形时的矿压监测值与回归结果进行对比,偏差最大值占监测值的4.5%,回归方程基本能够进行对山丘浅埋工作面矿压显现程度进行较为准确的预测.

复杂地质条件下单体工作面高产高效控顶设计

针对目前单体工作面控顶设计中存在的普遍问题,采用科学方法对某单体工作面进行了控顶设计,不仅保证了复杂地质条件下矿井的生产安全,而且实现了高产高效。采用的控顶设计方法可以在类似矿井条件下推广应用。

综采工作面切眼调斜设计及初采阶段调正工艺研究

为了解决7m大采高综采工作面切眼与井田边界所形成的边角区资源无法利用综采回收的难题,进一步提高资源回收率,大柳塔煤矿对切眼采取了调斜设计,最大限度地将切眼后方边角煤利用综采回收,在综采面回采初期又采用特殊工艺将工作面进行了调正,并对7m大采高综采面切眼调斜设计和工作面调正工艺进行介绍。

合理设计岩屑规程 保证正常钻进条件——金刚石钻进技术专题之一

论述了正常钻进的条件,提出了合理岩屑规程是保证正常钻进的关键和设计钻头的主要依据之一,讨论了岩屑规程与金刚石钻头唇面工作状态、孔底表面粗糙度和岩屑粒度的关系,提出了相应的建议。

察哈素煤矿大采高综采面煤柱优化设计

针对察哈素煤矿回采巷道煤柱留设不合理产生的围岩变形和破坏问题,通过工程类比、理论分析和数值模拟方法研究了煤柱合理留设宽度,并在现场进行了煤柱优化试验。研究结果表明:察哈素煤矿的地质及生产条件不适合留设窄煤柱,大采高工作面基本顶形成的弧形三角块结构增加了留巷围岩结构载荷和煤柱宽度不足导致巷道两侧支承压力叠加,是导致巷道维护困难的主要原因。通过理论计算、对比不同煤柱时采场应力、位移和塑性区分布规律,得出该矿合理煤柱宽度为35 m。

风力发电机组影响下的煤矿首采区工作面优化设计研究

根据风力发电机组的自身结构特点,分析了发电机组的易损方式,并结合地表移动与变形对构筑物的影响特征,得出煤矿开采引起的不均匀沉降和倾斜是对风电机组的主要影响因素。以BH煤矿为例,根据发电机组与首采区的位置关系,在工作面初设的基础上,依据概率积分法对工作面进行了优化设计,达到了在提高回采率的基础上,保证地面风机机组的安全运行的目的。

基于案例推理的煤矿工作面设计系统

回采、掘进、开拓工作面的设计是煤炭企业工作的重要组成部分。通过收集以往优秀的工作面设计方案,建立设计案例库,并构建一个基于案例推理的工作面设计系统,可为煤矿设计决策提供智能支持。该系统架构由SQL Sever、IIS服务器及相关插件构成,具有案例收集、检索、判断、优化功能。

大倾角旋采工作面胶带输送机转弯设计与应用

潘北矿12124工作面采用旋转开采,临近旋采时,胶带输送机需随运输巷的转折而转弯,出煤系统由于转角的存在,使煤流系统出现中断,无法保证下一步的正常出煤。为增加综采工作面推进长度,减少综采工作面搬家次数,提高煤炭资源采出率,需对原胶带输送机进行改造。根据运输巷与运输设备的参数,通过对少量原托辊架、H架进行加工、重新组装,使之平缓转弯,实现了旋采期间的正常出煤,使工作面走向长度延长了430 m,多采出煤量28万t。