为解决矿井采煤工作面超前支护因采用超前液压支架支护而导致顶板锚杆(索)失效且在直接顶破碎时超前支护段巷道变形严重等问题,以红岭煤矿1505工作面为工程研究背景,通过对巷道围岩变形破坏因素、特征的分析,建立了梯形巷道顶板超前支护围岩控制力学模型,并基于锚索梁锚注协同控制技术机理,提出锚索梁锚注的补强支护替代超前液压支架支护方式,现场试验效果良好。1505工作面回风巷超前支护范围内巷道两帮移近量为385 mm,顶底板移近量为339 mm,其变形量均在安全合理范围内,实现了工作面回采巷道全周期一次性主动支护。

针对液压支架破坏锚杆锚索问题,设计了一种锚杆锚索避让装置。介绍了避让装置的结构组成,阐述了其工作原理和优点。实际应用结果表明,该装置结构简单,操作方便,具有较强的适应性,能够充分避免液压支架的顶梁直接接触锚杆锚索。

锚索支护是煤矿巷道支护的一种主动支护手段,其特点是承载能力大,安全可靠。近年来在我国得到迅速发展并广泛应用,尤其是在矿山巷道支护、边坡治理、建筑基坑护壁等工程上。目前现有的装备大多以掘锚一体机或者气动锚杆钻机的方式存在,而我国大部分工矿现场主要还是人工穿锚索。文中基于煤矿顶板支护锚索辅助供送装置的研究,对其装置的供送机构、防倒转机构、驱动机构,传动机构等进行了设计,亮点是单元框架结构,双重防倒转机构和可调节支架的设计,能够在支护的过程中起到减少工作量,降低劳动强度,保障安全,明显提高效率等效果。文中设计的装置以便于操作,在不同环境中适应性更强,结构小巧,装拆方便,维修方便等为目标开展了一系列研究。

介绍了矿用锚索拉伸冲击试验系统的结构,分析了液压系统的工作原理和特点;并利用AMESim软件,建立了锚索动态冲击试验系统仿真模型,利用该仿真模型对系统的性能进行了仿真研究,表明采用蓄能器、插装阀和液压缸为主要元件的锚索动态冲击试验系统可以实现高速和高冲击力对系统的要求,动态性能指标完全符合设计要求。