综放采场支架-围岩关系的新概念 被引量：57

1

作者 吴健 张勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期350-355,共6页

实践表明 ,综放工作面的矿压显现并没有如人们所预计的那样会明显增加 ,反而表现为周期来压不明显 ,或是来压周期缩短 ,来压强度降低 ;液压支架的实际支撑力不增加或有所降低 ;架前端面冒顶现象增加等 .从这些现象出发 ,对综放工作面支... 实践表明 ,综放工作面的矿压显现并没有如人们所预计的那样会明显增加 ,反而表现为周期来压不明显 ,或是来压周期缩短 ,来压强度降低 ;液压支架的实际支撑力不增加或有所降低 ;架前端面冒顶现象增加等 .从这些现象出发 ,对综放工作面支架 -围岩关系的特征、支架如何适应综放开采岩层控制的要求等问题进行论述 . 展开更多

关键词 综采放顶煤 支架-围岩关系 膨胀率 支承压力 矿压显现 液压支架 周期来压

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基于微震监测的千米深井厚煤层综放面支架围岩关系研究 被引量：28

2

作者 姜福兴 尹永明 +1 位作者 朱权洁 温经林 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第2期167-174,共8页

基于高精度微地震监测技术,并结合岩石力学理论进行分析,得到滕东生建煤矿3107工作面回采过程中覆岩运动规律,对千米深井厚煤层开采条件下小采宽综放工作面支架围岩关系进行了研究。结果表明,微震事件在低位岩层高密度分布,在高位岩层... 基于高精度微地震监测技术,并结合岩石力学理论进行分析,得到滕东生建煤矿3107工作面回采过程中覆岩运动规律,对千米深井厚煤层开采条件下小采宽综放工作面支架围岩关系进行了研究。结果表明,微震事件在低位岩层高密度分布,在高位岩层低密度分布;微震事件在空间和时间上的周期性分布规律与顶板岩层的周期运动过程相一致,高位岩层的断裂强迫低位岩层断裂;工作面支架围岩关系随着基本顶的周期性断裂运动存在2种情况:1)基本顶非周期来压期间,支架压力来源于厚度4.4 m的顶煤、厚度20 m的下位直接顶和部分厚度15 m的上位直接顶共同产生的静压;2)基本顶周期来压期间,支架压力来源于基本顶断裂产生的动压以及顶煤和直接顶产生的静压。动压对支架产生冲击载荷,这是工作面支架被压死的主要原因,通过提前减小顶煤放出率、减小支架控顶距等措施,可减弱动压对支架的冲击影响。 展开更多

关键词 厚煤层 千米深井 综放工作面 微震监测 支架围岩关系

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大倾角综采工作面液压支架参数设计及其与围岩关系 被引量：21

3

作者 石建军 师皓宇 +1 位作者 包寿胜 刘宏伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期313-318,共6页

基于云南观音山煤矿已有的煤层地质条件,确定了合理的支架高度、支护强度及合理的额定工作阻力。在顶板分类原则基础上选定支架为ZQY4400/17/36型大倾角掩护式液压支架。采用数值模拟软件FLAC3D,建立了大倾角软顶底板煤层数值模型,模拟... 基于云南观音山煤矿已有的煤层地质条件,确定了合理的支架高度、支护强度及合理的额定工作阻力。在顶板分类原则基础上选定支架为ZQY4400/17/36型大倾角掩护式液压支架。采用数值模拟软件FLAC3D,建立了大倾角软顶底板煤层数值模型,模拟研究了所选支架在工作面的支撑应力分布规律,分析了工作面回采时煤壁内应力分布,顶板下沉及底板鼓起情况。采用AN-SYS数值模拟软件,建立了支架与围岩关系的力学模型,模拟研究了支架所受载荷情况,对支架与围岩的力学关系进行了分析。结果表明:根据实际地质情况选择的ZQY4400/17/36型大倾角掩护式液压支架使用时,顶板下沉量和底板鼓起量能满足安全开采要求,支架以前梁变形为主,支架顶梁变形较小,支架底板尖端比压满足支护要求,支架整体选择适合实际条件。 展开更多

关键词 液压支架参数设计 大倾角 支架与围岩关系 适应性

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8.8 m超大采高工作面支架与围岩相互作用关系 被引量：18

4

作者 徐刚 张震 +3 位作者 杨俊哲 刘前进 范志忠 李正杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1462-1472,共11页

8.8 m超大采高综采工作面一次开采高度及开采强度大,采场围岩控制困难。采用立柱压力传感器、位移传感器对工作面回采期间支架工作阻力、顶板下沉量进行了全程系统监测,对工作面矿压显现规律、支架工作阻力循环曲线、顶板下沉量及割煤... 8.8 m超大采高综采工作面一次开采高度及开采强度大,采场围岩控制困难。采用立柱压力传感器、位移传感器对工作面回采期间支架工作阻力、顶板下沉量进行了全程系统监测,对工作面矿压显现规律、支架工作阻力循环曲线、顶板下沉量及割煤循环内下沉曲线进行了分析,对支架工作阻力、初撑力、支架刚度与顶板下沉关系进行了研究。研究结果表明:超大采高工作面开采具有来压区域性明显、来压急增阻、非来压恒阻、大小周期来压的宏观特征;工作面顶板下沉具有明显的时空差异性,空间上呈现工作面“两端小-中部大”的特征,时间上呈现来压期间大、非来压期间小的特点;工作面支架ΔF-T和顶板下沉ΔS-T均化循环曲线具有高度的一致性,来压期间2者均呈对数-大斜率线性复合增长,非来压期间呈现近常数或小斜率线性增长;顶板下沉与支架工作阻力呈线性对应关系,随支架工作阻力的增加而增大,安全阀开启后,顶板下沉速度明显增大,最大下沉速度为安全阀开启前的4.3倍,安全阀长时开启时顶板下沉速度由急增逐渐过渡至缓增状态,ZY26000/40/88液压支架在来压期间一定时间内可以将顶板下沉控制在一定的范围内,但并不能阻止其继续下沉;初撑力及支架刚度大小对顶板控制影响较为明显,随着初撑力的不断增大,顶板下沉及下沉速度显著降低并趋于稳定,临界点为15 MN,顶板下沉与支架刚度呈现类双曲线关系,支架刚度达到14 MPa/m以上时,支架刚度对顶板下沉的抑制作用减弱,顶板下沉趋于平稳状态。 展开更多

关键词 8.8 m超大采高综采 支架工作阻力 顶板下沉量 均化循环曲线 支架与围岩作用关系

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8.8m超大采高综采工作面覆岩活动规律研究 被引量：15

5

作者 杨俊哲 《煤炭工程》 北大核心 2020年第12期55-60,共6页

为了掌握浅埋深8.8m以上特厚煤层一次采全高开采覆岩活动规律,以上湾煤矿8.8m超大采高综采工作面为研究对象。利用理论计算,相似模拟以及数值模拟等方法,通过顶板位移深基点观测、微震监测、矿压监测等多种手段,将远场覆岩活动与近场矿... 为了掌握浅埋深8.8m以上特厚煤层一次采全高开采覆岩活动规律,以上湾煤矿8.8m超大采高综采工作面为研究对象。利用理论计算,相似模拟以及数值模拟等方法,通过顶板位移深基点观测、微震监测、矿压监测等多种手段,将远场覆岩活动与近场矿压显现相结合,对8.8m超大采高综采工作面采场覆岩运移规律和顶板结构形式进行研究。推演得出浅埋深8.8m超大采出空间下覆岩垮落的结构模型,揭示了工作面远场顶板断裂与垮落时空演化规律,分析了8.8m超大采高综采工作面矿压机理及支架与围岩的力学关系,为类似条件下特厚煤层综采工作面支架选型及安全高效开采提供理论及技术指导。 展开更多

关键词 浅埋煤层 超大采高 覆岩结构模型 上覆岩层 矿压显现规律 支架-围岩关系 微震监测

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综放开采理论与技术的发展及思考 被引量：8

6

作者 刘长友 《同煤科技》 2017年第2期1-6,12,共7页

综采放顶煤技术是实现厚及特厚煤层安全高效开采的有效工艺方式,在我国应用近四十年来,综放开采技术得到了蓬勃发展。本文简要回顾了综放开采技术的发展历程,分析综述了综放开采在放煤理论、支架与围岩关系、覆岩结构、配套装备以及大... 综采放顶煤技术是实现厚及特厚煤层安全高效开采的有效工艺方式,在我国应用近四十年来,综放开采技术得到了蓬勃发展。本文简要回顾了综放开采技术的发展历程,分析综述了综放开采在放煤理论、支架与围岩关系、覆岩结构、配套装备以及大采高综放技术等方面取得的进展和成果,针对目前大采高综放开采的现状和煤炭开采智能化发展趋势,提出了进一步研究的问题及建议。 展开更多

关键词 综放开采 设备配套 支架与围岩关系 煤矸识别

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厚松散层上提工作面覆岩运移与支架-围岩关系研究 被引量：5

7

作者 杨科 刘千贺 李志华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期12-17,共6页

针对厚松散层提高回采上限而导致综采工作面易压架的现象,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场实测对谢桥煤矿1202(3)提高回采上限综采工作面围岩应力分布、覆岩运移及支架受力、变形特征进行分析。研究结果表明:受煤层倾角、覆岩结构... 针对厚松散层提高回采上限而导致综采工作面易压架的现象,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场实测对谢桥煤矿1202(3)提高回采上限综采工作面围岩应力分布、覆岩运移及支架受力、变形特征进行分析。研究结果表明:受煤层倾角、覆岩结构和缩小防水煤柱影响,沿工作面倾向的支承压力、覆岩运移等具有非对称分布特点;提高回采上限使得基岩厚度变小,是影响支架选型及工作面安全回采的关键因素之一;当基岩厚度与松散层厚度比值小于0.1时,支架工作阻力和顶板下沉量的关系曲线呈双曲线特征;当基岩厚度与松散层厚度比值大于0.1时,关系曲线接近于线性特征;在开采上限的合理范围内,液压支架工作阻力与基岩厚度成反比关系。揭示了厚松散层下提高回采上限开采覆岩运移的非对称性及其对支架-围岩关系的影响,为上提工作面支架选型、围岩稳定性控制提供了参考。 展开更多

关键词 厚松散层 回采上限 支架-围岩关系 矿山压力

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冲刷带侵蚀工作面支架失稳机制及控制技术研究 被引量：1

8

作者 秦冬冬 《中国矿业》 2022年第3期136-141,共6页

保德煤矿8#煤层三盘区受冲刷带侵蚀影响,存在顶板大面积悬露问题,威胁工作面的生产安全。为解决81308工作面冲刷带侵蚀工作面矿压显著问题,保障冲刷带侵蚀区域煤层的安全高效开采,通过建立冲刷带侵蚀煤层采场覆岩结构模型,研究了顶板围... 保德煤矿8#煤层三盘区受冲刷带侵蚀影响,存在顶板大面积悬露问题,威胁工作面的生产安全。为解决81308工作面冲刷带侵蚀工作面矿压显著问题,保障冲刷带侵蚀区域煤层的安全高效开采,通过建立冲刷带侵蚀煤层采场覆岩结构模型,研究了顶板围岩失稳机制和支架承载特征,并提出了水力压裂顶板弱化措施。研究表明:在冲刷带侵蚀作用下顶板的来压步距有所增加;冲刷体破断垮落后对采空区的充填程度较高,使得关键层破断后回转下沉能够形成稳定的砌体梁结构,此时支架处于给定变形状态;来压期间支架所承受上覆岩层载荷略大于额定工作阻力,为避免压架事故发生,需采取水力压裂措施弱化顶板。支架载荷监测数据显示,通过水力压裂弱化顶板后,基本顶的初次来压步距为28 m,周期来压步距为20 m,来压较为平稳,仅小部分支架发生安全阀开启,表明顶板弱化措施取得了良好的成效。本文研究为保德煤矿及类似矿井提供指导和借鉴。 展开更多

关键词 冲刷带 围岩失稳 水力压裂 顶板悬露 支架围岩关系 覆岩结构模型

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布尔台煤矿厚煤层大采高液压支架适应性分析 被引量：28

9

作者 张金虎 王国法 +2 位作者 侯刚 李占平 佟友 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第9期95-98,103,共5页

为得到神东矿区北部中等埋深厚煤层大采高工作面矿压显现规律、液压支架合理工作阻力及分析支架适应性,对布尔台煤矿42102-1大采高综采工作面的矿压显现及液压支架工作阻力进行观测,计算得到该工作面顶板结构及运动特征参数,提出了考虑... 为得到神东矿区北部中等埋深厚煤层大采高工作面矿压显现规律、液压支架合理工作阻力及分析支架适应性,对布尔台煤矿42102-1大采高综采工作面的矿压显现及液压支架工作阻力进行观测,计算得到该工作面顶板结构及运动特征参数,提出了考虑支架实际使用效果的"三因素法",即从"支"、"护"、"采"三方面评价支架适应性,应用岩石自重经验估算法、实测支架循环末工作阻力加1倍均方差和传递岩梁理论这3种方法,计算得出该工作面的支架合理工作阻力均为16 000 kN,应用结果表明:现有ZY10800/28/63支架工作阻力过小不能适应该矿中等埋深大采高的开采条件,须重新选择合理支架。 展开更多

关键词 厚煤层 大采高液压支架 顶板结构 支架-围岩关系

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综采成套技术与装备集成配套设计创新与实践 被引量：26

10

作者 王国法 庞义辉 《煤炭工程》 北大核心 2018年第5期1-5,9,共6页

基于液压支架与围岩的耦合作用原理,分析了综采工作面围岩与液压支架的"能量积聚-耗散-释放-传递-响应"过程,通过对液压支架的内生能量与外生能量进行统一换算,可以得出基于能量原理的综采支架工作阻力计算方法。系统阐述了... 基于液压支架与围岩的耦合作用原理,分析了综采工作面围岩与液压支架的"能量积聚-耗散-释放-传递-响应"过程,通过对液压支架的内生能量与外生能量进行统一换算,可以得出基于能量原理的综采支架工作阻力计算方法。系统阐述了不同薄煤层开采方法的适用条件及薄煤层自动化集成配套关键技术与装备,分析了中厚煤层年产千万吨综采装备配套模式及关键技术,研究了厚煤层超大采高工作面综采装备关键技术及集成配套设计,论述了特厚煤层大采高综放开采技术的适用条件,分析了不同综放液压支架架型及配套方法,提出了大型矿区综采装备系列型谱及全生命周期管理系统。 展开更多

关键词 综采成套技术 装备配套 支架与围岩耦合关系 自动化开采 智能化开采

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深地煤炭资源安全高效智能化开采关键技术与实践 被引量：2

11

作者 李伟 孙希奎 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期52-64,共13页

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动... 深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动强度的关键。山东能源集团聚焦千米深井智能化开采围岩控制理论,提出了以强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合为核心的支架-围岩智能耦合关系,并形成与之相适应的智能耦合控制逻辑;为突破超大采高智能综采开采工艺及超高煤壁围岩控制技术瓶颈,提出了超大采高液压支架工作阻力“双因素控制法”,发明了三滚筒采煤机及其配套开采方法,研制了与超大采高智能综采相匹配的液压支架及配套系统;针对超大采高综放开采智能化放煤理论与围岩控制难题,提出超大采高综放支架-围岩耦合协调采放空间控制方法,创新了超大采高综放“马鞍形”开采工艺,研制了7 m超大采高智能综放开采液压支架及配套系统;研发了无反复支撑、快速循环自移的单元式超前支架,解决了回采巷道超前支护距离长、支护技术与装备适应性差的问题;开发了基于惯导和精准地质模型的智能采煤控制系统,解决了深部矿井工作面设备智能控制及困扰连续生产的难题;搭建了千米深井智能化开采综合管控平台,实现了千米深井重大灾害多源异构数据融合与管控。上述核心技术在山东能源集团赵楼煤矿7302工作面、东滩煤矿3308工作面等多个工作面进行了智能化开采示范建设,取得了良好的应用效果,所获成果整体推动了我国深地煤炭资源安全高效智能化开采水平,可以为类似矿井智能化工作面建设提供理论与技术借鉴。 展开更多

关键词 千米深井 智能化开采 支架-围岩关系 超大采高液压支架 智能采煤控制系统 多元灾害

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东曲煤矿综采工作面端面顶板失稳规律及其控制研究 被引量：8

12

作者 龚红鹏 李建伟 陈现辉 《煤炭工程》 北大核心 2014年第1期87-89,共3页

依据东曲煤矿14214综采工作面破碎顶板条件下开采的生产实际，采用FLAC3D数值计算和理论分析相结合，分析了工作面端面顶板失稳规律。研究表明：随着支架工作阻力的增大，端面顶板冒落程度变小，稳定性增强，当支架工作阻力为额定工作... 依据东曲煤矿14214综采工作面破碎顶板条件下开采的生产实际，采用FLAC3D数值计算和理论分析相结合，分析了工作面端面顶板失稳规律。研究表明：随着支架工作阻力的增大，端面顶板冒落程度变小，稳定性增强，当支架工作阻力为额定工作阻力的80％以上时，支架工作阻力的增加对端面顶板的控制作用影响减弱；当支架支护阻力达到额定工作阻力时，工作面顶板塑性破坏区域位于煤壁前方顶板中且破坏形式主要为压剪破坏；支架前后柱工作阻力比值不同，前后柱所控制顶板的区域不同，破碎顶板条件下应适当提高前柱阻力，其比值为1～1．2有利于端面顶板的稳定性控制与支架的稳定。 展开更多

关键词 破碎顶板 端面顶板 支架与围岩关系 工作阻力

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