针对大倾角采煤工作面液压支架回撤效率低、安全风险高等问题,以7503综放工作面为研究对象,构建了液压支架回撤技术方案,并进行了工程应用。结合7503工作面设备配备情况及开采煤层倾角大的特点,设计了工作面末采期间顶板支护工艺,并提出了开采设备拆除方法及液压支架回撤技术等。现场应用后,7503综放工作面液压支架回撤效率可达到4架/d,实现了工作面液压支架的安全高效回撤,为其他大倾角采煤工作面液压支架回撤工作的开展提供了经验借鉴。

大倾角煤层复杂的赋存条件影响着支架的安全性和稳定性,目前大倾角工作面开采面临的最关键问题是保证工作面支架稳定工作。文章通过对大倾角煤层?160/105-730型推移千斤顶力学行为分析,以及借助ANSYS Workbench软件进行推移千斤顶双向瞬态流固耦合分析,得出了液压支架推移千斤顶应力、变形特征,并结合实际工况,分析得出推移千斤顶涨缸窜液失效易发生在活塞杆和乳化液与推移千斤顶缸体交界处,应适当加厚活塞杆与缸体交接处的缸体厚度,并加强活塞杆与缸体交界处的密封,为大倾角工作面液压支架支护稳定性和采煤空间的安全性提供了保证。

液压支架是大倾角煤层伪俯斜工作面“围岩-装备”系统稳定性的核心,现有液压支架结构无法适应伪俯斜开采空间稳定性要求,严重影响了该类条件下工作面安全高效开采。以大倾角煤层伪俯斜开采工作面为研究背景,采用工程类比、结构运动学分析、数值仿真的综合研究方法,分析了大倾角伪俯斜工作面“支架-围岩”稳定性特征,并以ZY7000/22/45型液压支架为基础,发明一种新型平行四边形液压支架,进行了结构合理性设计,分析了关键构件运动学响应特征。研究表明大倾角伪俯斜综采工作面垮落矸石非均匀填充以及矸石对支架的砸、压、推作用是影响支架稳定性的关键因素,平行四边形顶梁与底座更适应伪俯斜工作面。设计的平行四边形支架顶梁、底座及立柱排布方式为平行四边形,异形掩护梁与后连杆、油缸连杆、底座构成柔性四连杆结构。平行四边形...

为解决大倾角煤层液压支架设计过程中多维受载特征被忽略、建模过程繁琐、设计周期长等问题,结合大倾角伪俯斜工作面液压支架受载特性,研发大倾角液压支架设计系统。采用运动仿真、强度测试、物理实验等综合研究方法,以ZY5000/15.5/38型大倾角煤层液压支架设计为例,根据大倾角伪俯斜采场液压支架多维受力特征建立力学模型,分析大倾角液压支架的空间受载特性,建立伪俯斜工作面液压支架顶梁、掩护梁力学线性矩阵,利用VB.NET为开发语言结合线性矩阵和SOLIDWORKS二次开发建模软件搭建液压支架设计系统,开发出良好的人机交互用户界面。研究分析表明该系统生成下的模型液压支架顶梁前端运动轨迹范围48 mm左右,支架顶梁前端运动轨迹曲线满足双扭线特性;模型支架最大应力为146.7 MPa,远小于材料屈服的等效应力,最大变形位移也不超过0.531 mm;研制相似...

大倾角煤层综采工作面液压支架的稳定性成为研究的重点和难点。分析了液压支架受力状态和围岩之间的关系以及影响支架稳定性的因素,进行了液压支架防滑和防倒研究,并对过断层技术进行了探讨。

对于大倾角复合顶板综采工作面机械化开采存在的煤壁片帮、顶板冒落问题,以山西某煤矿为研究背景,其北翼3号煤层为大倾角中厚煤层,以该煤层的开采条件(大倾角、复合顶板)为基础,展开了综采工作面液压支架的选型工作,同时针对大倾角液压支架的防滑、防倒以及防飞矸等技术问题展开了研究,并将其成功应用到实际生产中。

通过对大倾角煤层液压支架的深入分析发现,虽然它已被广泛应用于缓斜薄及中厚煤层,但是由于其结构缺陷、缺乏良好的设备管理以及缺乏丰富的操作经验,导致其使用受到了严重的限制。为此,我们必须采取措施,开发出更具有效率的控制技术,以确保液压支架的可靠性。经过对伪斜工作面的几何特征的深入研究,可以准确地确定出伪斜布置的最佳倾角和超前量,并且在掘进和回采的过程中,将运输顺槽抬升至较高的位置,同时,将工作面的下部分做成圆弧形,这样可以有效地阻止液压支架的下滑和倒塌,从而保证大倾角煤层的安全、高效的开采,为类似的煤层的普遍使用提供了重要的借鉴。

对11305采煤工作面回采期间液压支架失稳原因进行分析,发现煤层倾角大、地质构造发育以及液压支架顶梁不接顶等是导致支架失稳的主要原因。依据现场情况,提出采面安全开采措施以及液压支架稳定性控制措施。经现场应用后,液压支架稳定性得以明显提升,可为后续采面开采创造良好条件。

为实现大倾角厚煤层的安全高效开采,以晋能控股煤业集团某矿大倾角厚煤层综放开采工程实践为例,总结归纳了一些大倾角厚煤层安全高效综放开采的关键技术,重点对大倾角综放工作面刮板输送机的上窜与下滑、液压支架突发的挤架与倾斜、采煤机跑车等特殊情况的发生机理与解决措施进行研究,为类似工况下的大倾角厚煤层综放开采提供技术支持。

针对汾源煤业5-101工作面倾角大的问题,通过理论分析,发现工作面液压支架倾倒临界角大小与工作阻力成正比,与走向角度及顶板岩层的侧向压力成反比,且周期来压期间液压支架更易失稳倾倒。提出增大液压支架与顶板岩层间的摩擦系数、液压支架上加设防滑千斤顶和防倾倒装置并调整移架方式的方法保证工作面液压支架稳定。现场试验结果表明,液压支架整体稳定性良好。