厚煤层大采高液压支架适应性分析

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以某矿15101工作面选用的ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架为分析对象,通过实测矿压数据和三维曲线图分析液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板的控制效果和支架的运转特性,结果表明,回采过程中,ZY9000-25/50D型两柱支撑掩护式液压支架平均初撑力3 168.015 kN,仅达到额定初撑力7 200 kN的44%,平均工作阻力4 850.615 kN,仅达到额定工作阻力的53.9%,通过支架的适应性分析,对液压支架的额定初撑力和额定工作阻力提出了新的参数,并进行理论验证,确定了适应15101工作面的支架型号为ZY6800/17/36型两柱掩护式液压支架。

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煤层综放工作面矿压及顶板破断特征

针对大采高综放工作面覆岩活动空间大、开采扰动强烈的特点,以不连沟煤矿特厚煤层大采高综放开采为背景,采用现场实测和理论分析等方法对大采高综放采场矿压及顶板运移破断特征进行分析,建立了大采高综放采场周期来压岩层破断的力学模型,得出了液压支架工作阻力的计算方法。结果表明:大采高综放工作面来压时安全阀开启频繁、顶板快速下沉,额定工作阻力13 800 kN的液压支架不能满足顶板控制的需要;开采空间的增大、直接顶厚度增大,低位基本顶转化为直接顶成为悬臂结构、高位基本顶形成砌体梁,二者形成"上位砌体梁-下位倒台阶组合悬臂结构";工作面来压强烈、动载明显、持续时间短的矿压现象是由于高位砌体梁结构滑落失稳造成的

2020-05-11
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深部卸压煤层工作面矿压显现规律研究

针对深部卸压开采后蹬空条件下厚煤层大采高综采工作面矿压难以控制的难题,根据丁集矿1282(3)工作面复杂的地质条件,通过对该工作面矿压显现特征及液压支架工作阻力现场观测研究,获得了深部卸压厚煤层大采高综采工作面矿压显现规律,分析了厚煤层大采高综采液压支架的适应性,揭示了深部卸压厚煤层大采高综采工作面的顶板来压特征。

2020-05-07
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煤层综放自动化开技术与装备

针对我国西部矿区坚硬特厚煤层综放自动化开采技术难题,研究了大采高综放工作面液压支架与围岩耦合作用关系,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及液压支架合理工作阻力确定方法,研发了液压支架与围岩智能耦合控制系统及自动化放顶煤控制系统,实现了大采高综放工作面自动化开采。基于坚硬特厚煤层大采高综放液压支架与围岩耦合作用关系,建立了坚硬顶煤冒放的“悬臂梁”模型及顶板岩层结构失稳的“组合悬臂梁”模型,揭示了大采高综放工作面合理机采高度确定方法及合理液压支架工作阻力确定方法。通过分析两柱强力液压支架的承载特性,创新设计了大采高综放液压支架三级高效强扰动放煤机构,研发了综放液压支架智能耦合控制系统,实现了对液压支架

2020-04-21
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煤层综放工作面端部覆岩活动规律研究

为了研究特厚煤层大采高综放工作面能否采用小煤柱沿空掘巷技术,以塔山煤矿特厚煤层8204大采高综放工作面为工程背景,采用地表下沉量观测、微震观测和理论分析的方法研究了大采高综放工作面端部覆岩活动范围、裂隙场分布、运动特征及结构特征。结果表明:15 m特厚煤层大采高综放工作面垮落带高度为43 m,断裂带高度为43~200 m,200 m以上岩层处于弯曲下沉带内;大采高综放工作面端部以垮落角、移动角为边界形成滑移破裂区、拉压裂隙区和压裂隙区3个裂隙发育区;采空区稳定前工作面端部形成"下位悬臂梁-上位砌体梁"结构,随着工作面推进,覆岩进一步运动下沉,采空区稳定后下位悬臂梁破断,形成三角形滑移区,上位关

2020-05-01
1.15MB
煤层面停支护技术研究

针对特厚煤层大采高综采面煤层厚、停采支护困难、占用时间长等问题,以同忻矿8103工作面为研究对象,按照安全快速停采的原则,提出特厚煤层大采高综采面停采支护技术方案。通过实践论证,此技术方案有效缩短了停采支护时间,避免了多人长时间机道作业,消除了安全隐患,为搬家创造了有利条件。

2020-05-07
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大倾角松软煤层液压支架关键技术

大倾角松软厚煤层大采高综采面临的关键技术难题是煤壁片帮、架前端面漏冒、设备倾倒下滑、飞矸威胁人员安全。大采高综采条件下,常规大倾角综采液压支架在设备稳定性控制和飞矸防护技术方面存在缺陷。针对以上技术难题开发了具备三级护帮板、调正装置、支架前移自动扶正装置、调推杆千斤顶和全封闭飞矸防护体系的液压支架,经现场实践检验,具有良好的实用性和适应性,取得了显著的技术经济效益。

2020-04-22
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松软煤层工作面片帮危险区分类研究

为解决松软煤层大采高工作面煤壁片帮问题,以三元中能煤业3#煤层大采高工作面为例,基于片帮观测、实验室试验、现场条件勘查、PASAT高应力区探测等手段,对片帮诱因进行分析,得出导致煤壁片帮的主要地质因素和开采技术因素。根据片帮原因,将工作面片帮危险区域分为高应力片帮危险区、地质构造片帮危险区、强来压片帮危险区、仰采片帮危险区四类。从降低超前扰动、提升煤体自承载能力的目的出发,针对不同类型片帮危险区提出了优化回采参数、改善支架工况、优化移架方式等具体防片帮技术措施。结果表明,采用防片帮措施后,大采高工作面煤壁片帮面积和深度明显降低,工作面作业环境得到改善,为本矿及周边矿井类似条件工作面安全回采提供

2020-05-21
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松软煤层工作面煤壁片帮机理研究

针对松软厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,为揭示松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮机理,并提出有效防止煤壁片帮方法,采用解析方法分析了松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮力学机制,并通过数值模拟方法研究了仰采角度和采高对煤壁片帮的影响。研究结果表明:随着煤层仰采角度增大,煤壁发生剪切破坏进而导致片帮概率增大,在一定地质条件下,煤层倾角超过10°后片帮变得十分严重;在仰采角度一定的条件下,随着采高增加,片帮深度增加,但合理采高有一临界值,超过临界采高时,煤壁内部的破坏深度会随着采高的增加而急剧增大。

2020-05-14
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深部矿井煤层超大技术研究展望

为探索深部矿井超大采高综采技术的可行性,基于浅部煤层大采高综采技术应用的成功经验,在分析我国大采高综采技术发展历程的基础上,阐述了超大采高综采技术特点,分析了深部矿井采用超大采高综采技术的可行性,认为超大采高综采具有生产效率高、资源采出率高、工艺流程简单等优点,分析了深部超大采高综采所需的关键技术及可能面临的问题,分析表明:深部矿压显现强烈、工作面巷道变形量较大、对设备可靠性要求较高是深部超大采高综采技术面临的主要问题,因此深入研究矿压显现规律、煤壁稳定性控制技术措施、提高设备可靠性是实现超大采高综采技术需解决的首要问题。

2020-05-10
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煤层综放工作面覆岩结构及支架工作阻力研究

为了掌握特厚煤层大采高综放工作面的覆岩结构及支架合理工作阻力,以同忻煤矿8107工作面为研究对象,采用理论分析、现场观测的方法对特厚煤层大采高综放工作面覆岩的破断和组合形式进行了研究,建立了覆岩力学模型,得出了同忻煤矿8107工作面支架工作阻力计算式。结果表明:正常开采期间,大采高综放工作面直接顶易形成具有整体性的倒台阶组合悬臂梁结构,悬臂梁结构的破断、回转是支架—围岩互馈过程中的主要压力来源;来压期间,高位砌体梁结构与低位悬臂梁结构耦合形成"砌体梁—悬臂梁"结构,砌体梁结构的滑落失稳引起悬臂梁结构的协同回转,是大采高综放工作面强冲击来压的原因;实测8107工作面正常回采以及来压时支架工作阻力

2020-04-22
992KB
煤层综放开度的确定与影响

为了确定大采高综放开采合理的机采高度,基于理论分析与数值模拟计算方法,研究了不同机采高度对支架工作阻力、顶煤冒放规律、煤壁稳定性的影响。研究结果表明:大采高综放开采机采高度的确定应充分考虑采放比、煤壁稳定性、矿压显现、顶煤采出率及设备投资等。支架所需支护强度、顶煤采出率、煤壁片帮程度与机采高度成正相关性,但并不是简单的线性关系。由于受顶煤赋存条件及采出率等因素影响,相同采高大采高综放开采煤壁片帮几率要高于大采高综采。大采高综放开采是煤炭开采技术的新突破,是实现特厚煤层安全高效开采的有效途径。

2020-04-21
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煤层综放开液压支架的适应性分析

大同煤矿集团塔山煤矿3~5号煤层平均厚度14.5m,采用特厚煤层大采高综放开采技术。运用理论计算与数值模拟相结合的方式,确定液压支架的工作阻力为P’Z=15000kN。选用ZF15000/28/52型大采高综放支架、ZFG15000/28.5/45H型过渡液压支架和ZTZ20000/30/42型端头支架。通过工业性试验对液压支架进行适应性分析,液压支架工作阻力分布较合理,利用率高,对工作面的顶板条件适应性较好;支架平均初撑力7883.17kN,接近90%工作面支架的初撑力大于5000kN,分布频率总体呈线性关系;支架前后立柱受力较均衡,立柱受力状况良好。

2020-05-07
146KB
上湾矿7m特煤层支架工作阻力的确定

针对上湾矿1-2煤层的具体情况,对应用于7m特厚煤层开采的液压支架支护强度和工作阻力进行综合论证。综合考虑煤层、顶板、底板、水文、瓦斯、温度、湿度和埋深等因素影响,运用采高倍数容重法、威尔逊估算法、经验估算法、实测统计法、"短砌体梁"理论、"台阶岩梁"理论六种方法分别对上湾矿1-2煤层大采高支架工作阻力进行分析与估算,通过对以上结果进行对比和冗余优化,最终得出大采高支架中心距与工作阻力的定量关系。该支架不仅满足了安全生产要求,而且更加有利于抑制支架前顶煤冒落和减小煤壁压力。

2020-05-08
376KB
煤层技术实践应用分析

随着割煤作业以及放煤作业高度的逐渐增加,矿压波动会随之变得更为剧烈,也更易导致片帮,导致顶煤采出率变低。结合晋华宫矿煤层开采实例,分析了矿井开采条件,阐述了大采高工作面开采工艺,提出了特厚煤层开采中割煤方式控制、采煤设备、割煤作业以及运煤作业控制、移架控制、大面积片帮控制的具体方法,得出通过应用大采高开采技术能够取得良好开采效果的结论。

2020-05-16
604KB
煤层综放工作面设备安全快速回撤工艺

介绍了塔山煤矿8104特厚煤层综放工作面的概况和设备配置,针对采面的设备配置,提出了对应的运输设备配套方案,阐述了安全快速回撤工艺,制定了安全回撤空间顶板管理措施,并在对原有回撤工艺进行了改进试验,取得了较好效果,实现了特厚煤层大采高综放工作面设备的安全快速回撤。

2020-05-23
904KB
煤层综放面“远场”瓦斯治理技术研究

为治理特厚煤层大采高综放面"远场"瓦斯,以塔山矿8214工作面为研究背景,运用"O"形圈理论,分析了煤层瓦斯在采空区上覆岩层裂隙中流动特征。研究发现,地面"L"型钻孔的终孔点层位位于"远场"瓦斯富集区内。因此,采用地面"L"型钻孔抽采技术治理"远场"瓦斯,对比分析了实施地面"L"型钻孔抽采"远场"瓦斯前后,顶板巷的瓦斯浓度的变化规律。研究表明,实施地面"L"型钻孔后,顶板巷的瓦斯浓度出现明显的降低,且顶板巷的瓦斯浓度趋于平缓,变化幅度不大,基本维持在2.5%左右。因此,地面"L"型钻孔很好的分担了顶板巷的抽采压力,保障矿井的安全生产。

2020-05-17
161KB
煤层综放面片帮及瓦斯防治

采用数值模拟软件以及结合实例进行分析的方法,通过对特厚煤层在大采高综放开采过程中的煤壁片帮问题以及瓦斯涌出问题的分析,探讨了煤壁片帮防治技术以及瓦斯防治技术的具体应用情况,通过应用煤壁片帮综合防治技术,1206工作面发生片帮的概率由之前的36%降至22%,发生片帮的深度值也从之前的0.33 m左右降至0.2 m左右。通过应用顶板高抽巷抽采技术,回采工作面上隅角瓦斯体积分数得到了明显地控制,而且采空区瓦斯体积分数也显著降低。

2020-05-03
1.89MB
煤层覆岩运动与矿压显现特征分析

为更深入了解特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征,采用数值模拟以及现场矿压监测方法,分析了大柳塔煤矿大采高开采覆岩移动、矿压显现以及支架工作阻力特征。结果表明:支架顶梁应力振幅可用于判断采场支架来压状态和覆岩破断剧烈程度;工作面推进50 m处基本顶小范围分层破坏;爆破预裂使基本顶形成不对称拱结构,拱结构破坏使基本顶岩层内水平应力减小,垂直应力升高,形成工作面初次来压,来压步距88 m;基本顶上部铰接结构使基本顶岩层内水平应力升高,垂直应力降低,下部悬臂结构破断导致第2次来压,来压步距25 m;铰接结构破坏使基本顶岩层内水平应力和垂直应力均升高导致第3次来压,来压步距20 m;基本顶拱结构和

2020-05-02
297KB
极软煤层一次沿空掘巷技术

沿空掘巷技术已经得到普遍应用,但在高突厚煤层一次采全高条件下应用,尚无成功经验。介绍了河南神火集团梁北煤矿极软高突厚煤层5.0 m大采高综采一次采全高开采条件下的沿空掘巷技术,为复杂难采条件下沿空掘巷有关参数的选择提供了参考依据。

2020-05-12
164KB
煤层综放开放煤工艺研究

本文利用实物模型和离散元软件对屯留矿大采高综采工作面的放煤工艺参数进行研究,通过对顶煤损失的分析,确定合理的放煤步距,利用离散元软件进行验证。最终得出,采用单轮顺序放煤,顶煤的放煤效率最好。所做的工作为厚煤层大采高工作面煤的高效率,高质量开采奠定了基础。

2020-05-02
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