针对沿空留巷机械化自动化程度低、工人劳动强度大等问题,设计了沿空留巷机械化挡矸装备,包括沿空留巷挡矸模板移动车和配套液压挡矸模板,并给出了具体的施工工艺。建立了留巷车机械手和液压挡矸模板的静力学模型,获得了机械手和液压挡杆模板的最大变形量和应力分布,得到了负载状态下机械手末端的位移及速度变化曲线。结果表明:液压挡矸模板在10 MPa的载荷下,整体结构变形较小,具备良好的抗压能力;机械手最大臂展承受2 500 kg负载,整体结构稳定,末端点位移曲线和速度曲线变化平稳并未产生突变,证明了机械手结构参数设计的合理。

为提高沿空留巷区段的设备、物料运输效率,降低劳动强度,引进了 DQD20 型气动单轨吊车。对其特点、参数、优势、运输遇到的情况进行分析和总结,实现了留巷区段的安全、高效运输,取得了较好的效果,宜向各矿山企业进行推广。 关键词

为提高沿空留巷区段的设备、物料运输效率,降低劳动强度,引进了DQD20型气动单轨吊车。对其特点、参数、优势、运输遇到的情况进行分析和总结,实现了留巷区段的安全、高效运输,取得了较好的效果,宜向各矿山企业进行推广。

通过对现用单体液压支柱在技术方面存在的诸多问题进行分析,提出了提高产品性能的改进方案:取消回力弹簧,简化了支柱整体结构;取消支柱底座、顶盖密封,减少了产品故障点;采用大流量溢流阀,防止顶板突然来压对支柱的冲击破坏;采用等强度结构和钢材调质处理,提高了支柱整体强度;采用复合电镀工艺,提高了支柱的防腐性能;采用免排气工艺,防止支柱的假性卸载;加装了防护套,防止粉尘对支柱的污染。通过对产品整体性能进行改进,力求支柱性能更加优越,在井下使用不出现主件变形和破坏,不用升井大修,减少了维护量和使用成本。研制的沿空留巷专用单体液压支柱已完成了性能测试和井下现场验证。

以大隆矿综采工作面运顺施工沿空留巷工艺为背景,针对保护好运顺巷道顶板锚杆、锚索联合支护形式不被端头支架损坏和便于作业人员施工作业,提出更换新型端头液压支架措施,取得了巷道支护损坏率不超过15%的效果,较好地保证了巷道支护。

以阳泉矿区高瓦斯、破碎顶板复杂条件工作面沿空留巷为工程背景,针对充填液压支架控制顶板、掩护截煤、掩护充填等功能,提出其工作性能的概念,分别从单次充填长度、抗偏载性能、挡矸性能、地质条件适应性等方面具体阐述其工作性能。架型结构、地质条件、充填工艺是影响工作性能的主要因素。工程实践中通过合理选型、设计及空间布置优化、工作面矿压实时在线监测等措施,充分发挥充填液压支架工作性能。

针对目前采煤工作面沿空留巷支护及巷道超前支护,研发了一种具有横向自移功能的单元液压支架,可布置在巷道两侧或者一侧,在向前移架时,可以自移到巷道中间,然后依靠单轨吊或者绞车实现液压支架的长距离前移。

为进一步提高店坪煤矿9#煤巷道利用率、煤炭采出率,以9-205工作面为背景,综合运用工程类比、数值模拟、矿压监测等手段,对9-205运输顺槽进行留巷支护方案设计,模拟分析留巷阶段围岩破坏特征,矿压监测考察留巷支护效果。研究表明:9-205运输顺槽在原有“锚杆+锚索+锚网+托梁支护”的基础上,采用“单体液压支柱+工字钢棚”留巷支护,顶板下沉量约为33.1 cm,底板底鼓量约22.8 cm,应用效果良好。

为保证高水充填沿空留巷顶板的完整性,保护锚杆、锚索在使用中不被液压支架移架时破坏,提高顶板支护强度,以沿空留巷高冲水充填作为切入点,设计了一种液压支架让锚装置。从支架让锚装置的组成、让锚装置部件尺寸的确定、工字钢及内外钢板的选取、固定连接方式等方面进行阐述。此装置的成功投运,在保护锁具的同时保护了支护结构,为大采高综采工作面无煤柱连续开采提供了有力保障。

针对淮北矿业集团杨柳煤矿10414工作面复杂地质条件巷道的沿空留巷,进行了充填液压支架的设计与研究。对10414工作面沿空留巷施工影响因素、充填液压支架支护系统组成、空间布置等进行分析研究。矿压观测数据表明:巷道顶底板最大移近量160 mm,巷道两帮最大移近量128 mm,巷道顶底板及两帮变形量小,巷道围岩变形控制较好,留巷效果理想,沿空留巷充填液压支架的设计与应用合理。