针对某矿150502工作面轨道巷超前段受支承压力及采动影响,巷道围岩变形严重、支护困难的问题,通过研究端头顶板的稳定性,利用补强机理,提出补打锚索结合超前液压支架对超前段加强巷内支护方案。现场实践表明超前段围岩变形较小,保障了工作面回采工作的安全生产,为类似工作面超前支护技术提供了参考。

为研究在巷道围岩垮落这类危险工况下的超前液压支架支护性能,基于Terzaghi理论计算围岩应力,并推导出超前液压支架最大支护强度,采用Pro/E构建了超前液压支架的三维实体模型,利用ANSYS软件对超前液压支架顶梁施加围岩压力并进行静力学分析,仿真结果表明超前液压支架的顶梁、底座、前后立柱的最大应力值分别为392 MPa、17 MPa、104 MPa和154 MPa,均远小于超前液压支架主要材料Q690的屈服强度,说明超前液压支架支护性能满足在这种危险工况下的使用条件。

目前,国内煤矿井下综采工作面巷道多采用多排单体支柱加高强度工字钢棚梁进行超前支护,巷道两帮无法进行维护,支护效果不理想,工人劳动强度大,成本高,回柱危险性大,并且严重影响人员通行。随着机械化程度和采煤产量的快速提高,急需改变目前的支护方式,所以巷道超前支架的研究显得尤为重要。小纪汗煤矿开采煤层深度超过400 m,开采煤层厚度较大,顶板压力显现明显;底板岩性强度较低,局部易产生底鼓现象。针对此现象,特对巷道超前液压支架进行选型计算,并介绍应用效果。

为提高综采工作面超前支护的品质,采用现场实测和数值模拟相结合的方法对巷道超前段支护参数、架型结构等进行分析。基于"低初撑、高工阻"、非等强耦合支护策略,设计凹凸形机构、大缸径推移千斤顶等结构,实现超前液压支架被动支护与锚杆等主动支护系统协调匹配。开发的超前液压支架在多个矿区推广应用并取得了良好效果。

本文针对开采矿区的实际情况,设计了一款整体顶梁式运输顺槽超前液压支架,介绍了该支架的结构特点、工艺参数、工作原理,经过实践证明,该支架具有顶板适应性强、支护强度高等特点,提高了综采工作面的作业效率和安全性。

为改善采掘扰动及冲击地压对超前液压支架的冲击破坏作用,有效提升支护设备服役寿命,设计了一种新型缓冲吸能装置,作为一种独立设计的模块化单元,该种吸能装置通过螺栓安装在超前液压支架顶梁上端面,能够有效缓冲来压峰值,为液压支架安全阀的开启提供充足缓冲时间,极大程度地减少了液压支架立柱弯曲、断裂甚至爆缸现象的发生。文中重点对核心吸能体的结构参数及材质属性开展了相关研究,对比分析了6种不同材质手性蜂窝结构的变形响应特性、缓冲特性及吸能特性,结果表明:①相同冲击载荷工况下,橡胶材质三韧带结构压缩变形量最大,为172.1 mm,而尼龙材质六韧带结构压缩变形量最小,为5.83 mm;②经尼龙材质六韧带结构缓冲后的来压峰值最大,为2148 kN,缓冲时间为20 ms,而经橡胶材质六韧带结构缓冲后的来压峰值最小,为147 kN,缓冲时间为209 ms,远大于...

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声...

挖金湾煤业公司根据煤层的赋存状态开展了液压支架工作阻力的计算,选定ZFl5000/27.5/42型支撑掩护式低位放顶煤液压支架。该支架的工作阻力为15000 kN,计算所需工作阻力最大值为10077.0 kN,计算所需工作阻力为额定阻力的67.2%,配套选用BRW630/37.5型乳化液泵,能满足顶板控制的需要。

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。

为解决综采工作面端头及两巷超前区域顶板支护工作自动化程度低、劳动强度大的难题,基于2110综采工作面的具体生产条件,分析其目前端头及超前支护面临的难题,设计了ZYC6500/15/30型横式超前液压支架,并对支架的组成结构、工作流程及相关参数进行细化设计,经现场实践应用,证明设计的超前液压支架与工作面端头液压支架以及其他综采设备匹配性较好,实现了自动化作业,工人的劳动强度得到降低、作业安全系数得到提升,技术经济及安全效益显著。