预掘双回撤通道稳定性机理及控制技术研究

为解决预掘双回撤通道贯通时回撤通道围岩稳定性问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究分析了回撤通道贯通时围岩破坏机理、通道间合理煤柱尺寸、工作面贯通不同位置时围岩塑性区分布与应力分布规律。结果表明:主、辅回撤通道间煤柱理论宽度为20 m,此时煤柱内部应力分布呈现双峰状,辅助回撤通道围岩应力较小;20 m煤柱条件下,工作面进入末采期,主回撤通道围岩逐渐破坏,辅助回撤通道围岩塑性区范围较小,因此确定主、辅回撤通道间煤柱宽度为20 m。工作面末采期主回撤通道采用垛式支架加强支护,现场实测主回撤通道帮部最大变形量180 mm,巷道完整性较好。

综采工作面支架快速回撤新工艺的设计与应用

永红煤矿综采工作面以往采用的传统支架回撤工艺存在使用绞车多、劳动人数多、工作强度大、工效低、安全性差等问题,严重影响支架回撤效率和安全。针对性设计以液压支架调移装置、单轨吊机车为回撤设备的快速回撤新工艺,在3401综采工作面进行实践应用。结果表明,采用支架快速回撤新工艺仅用20 d安全高效完成138架支架的拆、装、运及收口任务,对比以往支架回撤时间提前6 d,回撤费用节约4.4×10^(5)元,在保障生产安全的前提下提升了经济效益。

综采工作面液压支架回撤平台的优化设计及有限元仿真分析

在煤矿综采设备中,液压支架占据了相当大的数量、体积和重量,因此其回收效率对整个工程工期的长短具有至关重要的影响。当前,传统的撤回工艺无法满足综采工作面交错作业的需求,因此需要进行综采工作面液压支架回撤平台的结构优化设计和仿真分析。回撤平台结构优化主要是对传统采煤工艺进行分析,完成综采工作面液压支架采煤平台整体结构的设计;最后,利用ANSYS软件对主要结构进行了合理性、可靠性和安全性测试。

复杂软岩条件下综采工作面液压支架创新回撤方法

针对清水营煤矿110206综采工作面顶底板为泥岩和砂质泥岩的复合特性,以及工作面煤层较软和顶板淋水等特点,在工作面收尾期间支护方式及设备回收方法的选择尤为重要。通过分析工作面收尾、设备回撤通道及工作面上下口支护方式存在的问题,提出了复杂软岩条件主动锚索梁支护+锚索桁架加强支护+锚索注浆全长锚固+工作面出口反底拱联合支护方案。通过现场实施表明,这种支护方式在工作面回撤期间能较好地控制回收通道及工作面上下口的顶板及底板发生下沉及底鼓现象。针对液压支架回撤情况,设计了一种专用模块化钢板,首尾相接铺设在回撤通道软弱底板上,将支架拉移至钢板上,采用绞车将支架拖运至工作面上口,用单轨吊回收。掘进面扇形带采用掩护支架支护顶板,待抽支架采用自拉自的方式,抽出时利用掩护支架的护帮板作为其防倒装置,实现了抽架及调向不用绞车,同时也减少了作业人员,实现了安全高效回撤。110206综采工作面采用这种回撤模式,安全高效地完成了设备回撤工作,取得了较好的使用效果,为复杂软岩及类似条件下工作面液压支架回撤提供了一种创新回撤方法。

综放工作面停采线位置确定及聚酯纤维柔性网应用

为确保3308综放工作面末采期间围岩稳定,借助数值模拟、理论分析的方法确定停采煤柱合理宽度,最终设计停采线煤柱宽度不小于49 m。为降低工人劳动强度,利用金属网配合柔性网护顶的方法,实现了工作面安全快速回撤,提高了护顶效果,降低了劳动强度,缩短了末采周期,节约了支护成本,对类似条件综放工作面的高效回撤提供了有效借鉴。

综采液压支架一体化回撤装备创新设计与应用研究

针对煤矿传统液压支架回撤方式回撤效率低下、绞车牵引方式存在安全隐患、单轨吊运输存在盲区等安全问题,提出在TRIZ理论基础上设计综采液压支架高效回撤转运一体化装备。该装备牵引装置解决回撤液压支架过程中绞车拖拽断绳问题;可移动浮动钢轨自移前进,调向单元增加辅助轮,避免“啃底”风险;多单元互为支点多系统协同工作,解决回撤运输效率低、工人劳动强度大等难题。鲍店煤矿83上03工作面液压支架回撤中应用该装备,10 d内顺利完成液压支架回撤工作。对比传统液压支架回撤效率提高122%,有效提高煤矿生产效率,经济安全效益显著。

综采工作面快速回撤工艺安全性的优化应用

为解决煤矿综采工作面因回撤通道的布置不合理、对应支护工艺的设计不合理导致综采工作面的回采效率降低且在工作面回撤期间出现顶板下沉、冒顶等事故的问题,以1108综采工作面为例,在对其顶底板条件和相对位置分析的基础上,研究回撤工艺中末采挂网工艺、支护工艺以及液压支架回撤工艺。该研究成果可指导1108回撤工艺的具体实施。

超长沿空留巷挡矸支架安全回撤技术

针对日推采12~15 m工作面沿空留巷工艺要求,在结合理论计算和实际工况的基础上研发了长达19 m、控顶面积达38 m^(2)、挡矸面积达61 m^(2)的庞大组合体挡矸支架。针对该庞大支架的回撤难题,通过现场试验研究出一种边采煤边回撤的新方法,距离停采线35 m时开始在综采支架前铺网护顶,距离停采线20 m时开始在综采支架间打设锚索,距离停采线5 m时拆除端头支架尾部的活动挡矸板并同步打设戗棚和木垛,当工作面推采至停采线时回撤端头T3和T4铺网支架,并同步将挡矸支架前移至停采线,然后将挡矸支架分前中后3段依次回撤。实践证明,该方法安全可靠,实现了采煤—回撤—留巷一体化,未对工作面采煤、回撤和留巷速度产生明显影响,满足陕北矿区和神东矿区高产高效工作面沿空留巷要求。

综采工作面回撤通道围岩控制技术研究

为有效控制3205综采工作面回撤通道围岩变形,通过理论分析确定了回撤通道与采面间煤柱的失稳宽度,同时基于工程类比方式制定了回撤通道围岩控制技术方案。回撤通道掘进时采用锚网索联合支护方式,与采面间距为60 m时采用“架棚(一梁两柱、棚距1 600 mm)+贯通侧煤帮注浆”方式进行补强,在与回撤通道间距为5.25 m时,采用让压等压措施,同时在采面与回撤通道贯通时通过铺网、调整支护方式确保回撤通道围岩的稳定性。工程应用后,采面末采期间回撤通道围岩始终保持稳定,与采面贯通时回撤通道顶底板、两帮最大移近量分别为152、 96 mm,围岩变形量较小,可满足采面设备高效回撤需要。

竹林山煤矿大采高工作面回撤通道施工工艺优化与应用

竹林山煤矿采用“一井一面”的生产组织方式,为了有效规避通道围岩大变形问题,该矿传统的回撤通道施工工艺为使用掘进机现掘,该工艺存在施工速度慢、工期长的缺点,严重迟滞设备回撤进度,影响采掘正常接续。鉴于此,开展了回撤通道施工工艺优化研究,在具体分析传统施工方法存在不足的基础上,提出了优化原则;通过针对性技术分析和借鉴目前较为成熟的材料、工艺,提出了“注浆加固顶帮+高强度柔性网+采煤机割煤”的优化施工工艺,并确认了施工参数。在1403工作面回撤通道施工的应用中工期缩短了11d,为综采工作面设备安全快速回撤创造了有利的条件。

基于TRIZ理论的综采液压支架一体化回撤装备创新设计

为解决传统液压支架回撤设备存在的效率及安全问题,基于TRIZ理论开展了回撤装备的创新设计。通过因果轴分析得出现有设备问题的根本原因,并综合运用技术矛盾、物理矛盾法以及物-场模型法提出结构改进方案,进而设计出综采液压支架一体化回撤装备,在此基础上开展了关键部件的有限元校核分析,为综采液压支架回撤装备的创新设计提供了新思路。

某矿双回撤通道末采阶段围岩力学特征与支护优化

为了更好地控制由回采扰动引起的回撤通道围岩变形问题,采用理论分析、数值模拟以及现场监测与验证相结合的方法,对回撤通道围岩变形机理进行理论分析,采用FLAC3D 6.0数值模拟软件,模拟双回撤通道在受到回采工作面推进扰动过程中围岩载荷运移现象,以及支护参数优化后的支护效果,最后在现场对优化后的支护进行支护验证。结果表明,工作面回采对回撤通道围岩变形影响很大,工作面的推进会引起回撤通道整体围岩应力增高,应力集中范围扩大以及回撤通道顶板应力降低,并在回撤通道与回采工作面之间煤体上应力集中现象最明显。支护参数优化后,回撤通道顶底板几乎没有发生塑性变形,两帮发生的变形量较小。现场数据表明,回撤通道顶底板和两帮移近量比优化前分别减少了18%和78%。

综采面工字形回撤装备结构设计及有限元分析

针对目前综采工作面回撤过程中液压支架回撤工期长且安全性低的问题,设计了一种安全高效回撤液压支架的工字形回撤装备。通过SolidWorks建立了工字形回撤装备的三维模型,借助ANSYS Workbench开展了卡链器的静力学分析,并进行了模态分析,得到前6阶固有频率和主振型。结果表明:卡链器的最大变形量发生在顶部,变形量为0.18 mm,小于0.2 mm;最大应力集中在链条槽处,应力值为193.89 MPa,小于其许用应力245 MPa,卡链器模态分析的前6阶固有频率范围为1471~3484 Hz,验证了结构的合理性。

综采工作面支架高效快速回撤方法优化及应用

通过对余吾煤业S2203综采工作面支架回撤过程中存在的问题进行综合分析,依据矿压在线监测装置采集的数据,提出整体优化回撤机道和切眼顶板加强支护方案,总结出三交叉两同步、四步流程工作法等创新方法对支架回撤全过程进行效率提升,采用两头回撤平行作业方法,缩短回撤周期至13天,降低人工和材料的投入成本。

代际支持对农户宅基地退出意愿的影响

【目的】针对当前农村宅基地退出的主要对象,从代际支持视角研究传统农区农户宅基地退出意愿。【方法】基于豫东Z县205户RⅡ代农户样本数据,采用多元有序Probit模型回归分析方法,研究代际支持对父代农户宅基地退出意愿的影响。【结果】1)在代际支持行为中,经济支持可显著提高父代农户宅基地退出意愿,非经济支持表现为显著负向影响;2)农地转出行为对农户宅基地退出意愿具有正向影响;3)子代经济支持进一步增强了农地转出对农户宅基地退出意愿的正向影响,但非经济支持作用相反。【结论】在传统农区,宅基地保障功能仍在根本上决定着农户宅基地退出意愿,子代不同的代际支持行为影响到父代农户对宅基地保障功能的需求程度,并进而对父代农户宅基地退出意愿产生显著异质性影响。因此,制定宅基地退出政策仍需充分考虑其保障功能。

2302工作面主回撤通道锚-梁-注综合控制技术研究

东于煤业2302特厚煤层工作面主回撤通道发生严重变形破坏,对破坏特征进行现场监测和数值模拟研究,提出锚-梁-注综合控制技术。末采期间主回撤通道顶板变形量、两帮变形量、底鼓量降低57%、65%、45%以上,围岩变形量大幅度减小,围岩巷道稳定性较好,保障了工作面安全回撤。

孤岛综采工作面设备快速安全回撤工艺

同忻煤矿首个孤岛工作面受三面采空区的应力作用,为了降低综采回撤风险,创新停采支护方式、两巷设备回撤工艺、快速撤架技术以及运输方式,实现了减人增效,提质增效。

1012综放工作面回撤通道围岩控制技术研究

基于榆树泉煤矿综放工作面生产地质条件,运用FLAC^(3D)对工作面推进不同距离下回撤通道的围岩应力特征、围岩塑性区、顶板变形量进行数值计算。结果显示:当工作面与回撤通道间距在20 m以内时,通道围岩应力峰值、顶板下沉量明显增大,塑性破坏范围不断加剧。据此,制定了回撤通道的围岩控制方案,围岩变形在可控范围内。

综采工作面回撤用三角区特型支架的研制及应用实践

针对综采工作面回撤时三角区顶板支护的难题,研制了回撤专用三角区特型支架,采用一组3架型式(A+2B)。对支架在回撤工作面中的布置及配套关系、结构特点、主要技术参数等进行了阐述,同时对采用特型支架回撤工艺后的安装准备、安装方法、回撤工艺循环、收尾等全流程进行介绍,上述工艺在高家梁煤矿30103工作面回撤中成功应用,取得了良好的效果,降低了支架回撤难度,提高支架回撤的安全性和回撤效率。为相似条件下支架的回撤提供了借鉴。

综采工作面快速搬家工艺探讨分析及应用

为保证综采工作面设备安全高效安装及回撤,针对传统综采工作面搬家倒面工艺存在安全系数低、职工劳动强度大、投入人员多、作业时间长等问题,以永红煤矿3509综采工作面为背景,提出对工作面停采前的支护工艺及支架安装回撤流程及设备进行优化技术方案,现场应用结果分析表明,该方案能将搬家倒面时间减少50%,应用效果显著,为类似条件下综采工作面搬家倒面提供了宝贵经验。