厚煤层储量及产量占我国原煤总储量及产量的一半,通过梳理厚煤层开采历史沿革,总结了我国厚煤层开采40年来的技术及装备研发实践,系统分析了以高端大采高液压支架及围岩智能耦合理论为代表的6~10 m大采高综采高效智能化综采技术及装备研究进展,提出了大采高支护理论及围岩智能耦合控制的突破是厚煤层一次开采高度突破的首要因素,完善的感知体系建立是液压支架自适应支护的前提,数字技术的应用为大采高工作面高效推进及装备智能协同控制提供了新的技术途径;阐明了大采高综放液压支架与围岩耦合关系,剖析了采高增加对硬煤层冒放性的有利影响,提出了基于煤矸识别、放煤机构控制的“纯煤段记忆放煤+煤岩分界模糊段人工反馈式干预放煤”的智能放煤控制策略;分析了大采高开采“采–运”协同智能耦合控制关键技术,构建了基于采煤机牵...

由于大采高液压支架的承载复杂多变,对不同工况下的液压支架的性能进行静力学仿真分析,分析认为,在进行液压支架的设计过程中,应依据液压支架的应力及变形分布,采用不同的材料及结构设计,以提高液压支架的整体性能,满足大采高综采的需求。

液压支架作为大采高采煤的关键性设备,在工作过程中受到的外力复杂,环境影响因素较多,容易在工作面支撑过程中发生失效现象。液压支架顶梁常受到扭转载荷作用,分析液压支架在该类载荷作用力下出现的结构薄弱点,对液压支架设计不合理处进行结构优化,并利用有限元仿真软件对比分析优化前、后结构的应力分布情况。仿真结果表明:结构优化后的液压支架应力分布得到了改善,提高了工作安全性和稳定性。

依托斜沟矿18205大采高工作面预掘回撤通道支护设计工程实际,结合矿井18503工作面撤面后井下留有ZY7600/23/47型支撑掩护式支架的有利条件,构建了“锚-索-网联合支护+掩护式液压支架”支承的新型耦合回撤巷道支护方式。依据现场钻孔窥视与巷道表面位移监测结果,在新型支护参数条件下,耦合支护系统对回撤通道围岩稳定产生了积极的控制作用,确保了工作面接替。

以赵固二矿14030工作面作为研究工程背景,对大采高工作面煤层赋存条件、开采条件及矿压显现规律进行研究,分析工作面支架与围岩相互作用关系。通过工程实际条件结合采高容重法、实测统计法、顶板载荷估算等分析方法,确定工作面液压支架初撑力及工作阻力,并结合现场实测数据确定了液压支架工作阻力。