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深井综放面沿空顺槽超前液压支架选型研究 被引量：45
1
作者 刘金海 姜福兴 +2 位作者 孙广京 卢诗祥 张德飞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2232-2239,共8页
支架选型是应用顺槽超前液压支架支护技术的关键。以新巨龙矿井1302工作面沿空顺槽超前液压支架选型为工程背景,分析沿空面侧向岩层结构与首采面的差异及综放面沿空顺槽支架–围岩关系。基于力矩平衡关系,建立确定沿空顺槽超前支护强度... 支架选型是应用顺槽超前液压支架支护技术的关键。以新巨龙矿井1302工作面沿空顺槽超前液压支架选型为工程背景,分析沿空面侧向岩层结构与首采面的差异及综放面沿空顺槽支架–围岩关系。基于力矩平衡关系,建立确定沿空顺槽超前支护强度的力学模型,提出以岩层回转角为控制对象的观点;采用基本顶位态方程对沿空顺槽围岩变形进行预计,运用弹性力学理论计算煤柱及沿空顺槽实体帮的承载力,并以不发生"挤架"为原则,推导出基本顶的临界回转角为2.7°,沿空顺槽超前支护的临界强度为0.50 MPa,从而选择型号为ZTC30000/25/50的液压支架。最后,应用沿空顺槽表面位移观测结果,验证所选支架的合理性。研究结果对沿空顺槽超前支护强度的确定及支架选型具有参考意义。 展开更多
关键词 采矿工程 综放面 沿空顺槽 超前液压支架 选型 变形预计
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迈步式大采高超前液压支架设计与应用 被引量：14
2
作者 曹连民 朱志元 +4 位作者 臧宏昱 燕明伟 朱江峰 李会 仲崇涛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第5期128-130,134,共4页
随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强... 随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强度和支护长度,对支架主要参数及支架结构进行设计,并对进风和回风两巷超前液压支架与采煤设备配套布置进行分析,通过矿压检测验证支架的稳定性。 展开更多
关键词 巷道围岩 大采高 超前支架 迈步式 矿压检测
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超前支护液压支架在煤矿井下的应用 被引量：8
3
作者 刘志刚 《煤矿机械》 北大核心 2018年第5期123-124,共2页
根据晋煤长平矿大采高工作面地质及机尾巷道条件,研制一套超前支护液压支架,解决了支护高度与强度低、工序繁琐等问题,减轻了工人的劳动强度,提高生产效率,保证井下安全、稳定、高效运转,从而实现节能降耗、减人提效,提高矿井的经济效益。
关键词 超前支护 液压支架 煤矿井下
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缓倾斜厚煤层综放面巷道超前主动支护协同控制技术 被引量：5
4
作者 焦小建 杜锋 +1 位作者 汪隆靖 王文强 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第3期22-27,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 超前支护 顶板 锚索 超前液压支架 协同控制
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基于数字孪生和深度强化学习的矿井超前液压支架自适应抗冲支护方法
5
作者 张帆 邵光耀 +1 位作者 李昱翰 李玉雪 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期23-29,45,共8页
受深部开采冲击地压等地质灾害扰动的影响,存在矿井超前支护系统自感知能力差、智能抗冲自适应能力弱、缺乏决策控制能力等问题。针对上述问题,提出了一种基于数字孪生和深度强化学习的矿井超前液压支架自适应抗冲支护方法。通过多源传... 受深部开采冲击地压等地质灾害扰动的影响,存在矿井超前支护系统自感知能力差、智能抗冲自适应能力弱、缺乏决策控制能力等问题。针对上述问题,提出了一种基于数字孪生和深度强化学习的矿井超前液压支架自适应抗冲支护方法。通过多源传感器感知巷道环境和超前液压支架支护状态,在虚拟世界中创建物理实体的数字孪生模型,其中物理模型精确展现超前液压支架的结构特征和细节,控制模型实现超前液压支架的自适应控制,机理模型实现对超前液压支架自适应支护的逻辑描述和机理解释,数据模型存储超前液压支架实体运行数据和孪生数据,仿真模型完成超前液压支架立柱仿真以实现超前液压支架与数字孪生模型虚实交互。根据基于深度Q网络(DQN)的超前液压支架自适应抗冲决策算法,对仿真环境中巷道抗冲支护进行智能决策,并依据决策结果对物理实体和数字孪生模型下达调控指令,实现超前液压支架智能控制。实验结果表明:立柱位移与压力变化一致,说明超前液压支架立柱仿真模型设计合理,从而验证了数字孪生模型的准确性;基于DQN的矿井超前液压支架自适应抗冲决策算法可通过调节液压支架控制器PID参数,自适应调控立柱压力,提升巷道安全等级,实现超前液压支架自适应抗冲支护。 展开更多
关键词 矿井智能抗冲 超前液压支架 自适应支护 数字孪生 深度强化学习 深度Q网络 DQN
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新型超前支护液压支架在运输顺槽的应用
6
作者 王世超 《能源与节能》 2024年第1期222-224,229,共4页
为解决1311工作面运输顺槽超前段单体柱+π型梁支护工序烦琐、支护强度低、支护速度慢、劳动强度大、安全性差等诸多问题,引进ZQL 2×3000/27/55型超前支架并进行现场工业性试验。试验结果表明:ZQL 2×3000/27/55型超前支架初... 为解决1311工作面运输顺槽超前段单体柱+π型梁支护工序烦琐、支护强度低、支护速度慢、劳动强度大、安全性差等诸多问题,引进ZQL 2×3000/27/55型超前支架并进行现场工业性试验。试验结果表明:ZQL 2×3000/27/55型超前支架初撑力达31.5 MPa,可对运输顺槽超前段顶板构成有效支撑,完成一次降架、推移、升架动作循环仅需7~8 min,完全满足井下快速推进的需求,全年节省乳化油和人工费用3.18×10^(5)元,社会和经济效益显著。 展开更多
关键词 超前 支护 液压支架
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特厚煤层综放面超前支护液压支架设计及应用
7
作者 郭鹏飞 周钰博 +1 位作者 李江波 宋永明 《煤炭科技》 2024年第4期50-54,58,共6页
为了降低特厚煤层综放工作面巷道超前段单体柱支护风险,简化支护工艺,提高作业效率,基于不连沟煤矿特厚煤层地质赋存与综放开采工艺特点,开展了特厚综放工作面巷道超前支护液压支架选型设计,并进行了现场工业性试验。现场试验结果表明,... 为了降低特厚煤层综放工作面巷道超前段单体柱支护风险,简化支护工艺,提高作业效率,基于不连沟煤矿特厚煤层地质赋存与综放开采工艺特点,开展了特厚综放工作面巷道超前支护液压支架选型设计,并进行了现场工业性试验。现场试验结果表明,应用ZQL2×6500/27/50D型端头超前液压支架过程中,巷道超前段顶板最大下沉量为127 mm,两帮最大移近量为466 mm,工作面液压支架最大工作阻力为46 MPa,巷道超前段顶板和两帮变形得到了有效控制。现场试验取得了较好的效果,可为特厚煤层综放工作面超前液压支架支护技术提供参考。 展开更多
关键词 特厚煤层 超前支护 综放工作面 液压支架
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辛置煤矿巷道超前支护液压支架顶梁设计研究 被引量：6
8
作者 师云龙 《煤炭与化工》 CAS 2020年第4期71-72,75,共3页
巷道超前支护液压支架顶梁对于煤矿生产安全有重要影响。以辛置煤矿ZT 2×3200/18/35型超前支护液压支架为例,介绍了液压支架顶梁结构形式的选择和设计,并通过有限元方法对顶梁开展了静力学分析和模态分析,验证了顶梁结构的可靠性... 巷道超前支护液压支架顶梁对于煤矿生产安全有重要影响。以辛置煤矿ZT 2×3200/18/35型超前支护液压支架为例,介绍了液压支架顶梁结构形式的选择和设计,并通过有限元方法对顶梁开展了静力学分析和模态分析,验证了顶梁结构的可靠性和安全性. 展开更多
关键词 超前支护 液压支架 顶梁
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工作面超前支架研制与应用分析 被引量：5
9
作者 王绍星 《山西焦煤科技》 2011年第11期54-56,共3页
基于当前工作面超前支护向具有安全性高、支护强度高、机械化程度高等特点的三高超前支护液压支架发展的趋势,论述了工作面超前支护液压支架在支架尺寸、支护强度、支架移动能力、支架寿命、操作等方面的技术要求,并介绍了超前支护液压... 基于当前工作面超前支护向具有安全性高、支护强度高、机械化程度高等特点的三高超前支护液压支架发展的趋势,论述了工作面超前支护液压支架在支架尺寸、支护强度、支架移动能力、支架寿命、操作等方面的技术要求,并介绍了超前支护液压支架在现场的实际应用情况,分析了当前已经投入使用的各种超前支护液压支架存在的问题,为其它矿井研制和应用超前支护液压支架提供参考依据。 展开更多
关键词 超前支护 超前液压支架 研制 应用
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大采高回风顺槽超前支架组的研制 被引量：5
10
作者 张国栋 《煤矿机械》 北大核心 2020年第8期48-51,共4页
分析了煤矿井下顺槽巷道传统单体支护方式的问题,介绍了神东矿区补连塔矿22303综采工作面地质条件。通过单体支护巷道支护强度分析计算了超前支架组的支护强度及支护高度,确定了支架组的结构组成及布置形式,提出了主要技术参数和技术特... 分析了煤矿井下顺槽巷道传统单体支护方式的问题,介绍了神东矿区补连塔矿22303综采工作面地质条件。通过单体支护巷道支护强度分析计算了超前支架组的支护强度及支护高度,确定了支架组的结构组成及布置形式,提出了主要技术参数和技术特点,对支架组运动性能、力学性能进行了分析研究,完成了电液控制系统及整机的设计。应用效果证明,支架使用情况良好,减轻了工人劳动强度并提高了生产安全性与效率。 展开更多
关键词 超前支护 液压支架 结构组成
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综采工作面垛式超前液压支架设计与应用 被引量：5
11
作者 王莹 《煤矿机械》 2021年第3期160-163,共4页
为解决综采工作面回采期间巷道超前支护加固问题,结合常村煤矿井下工作面实际开采条件,设计了一种新型巷道垛式超前液压支架,利用理论计算和有限元分析方法对支架的主要技术参数、结构组成和不同工况下受力进行了研究分析,确定支架合理... 为解决综采工作面回采期间巷道超前支护加固问题,结合常村煤矿井下工作面实际开采条件,设计了一种新型巷道垛式超前液压支架,利用理论计算和有限元分析方法对支架的主要技术参数、结构组成和不同工况下受力进行了研究分析,确定支架合理的技术参数。现场应用结果表明,该支架设计合理,支护强度高、操作简单、支护速度快,能够满足工作面支护要求,工人劳动强度明显降低,工作面生产效率得到显著提高,减少了人工成本和材料成本投入。 展开更多
关键词 超前支护 液压支架 偏载荷 集中载荷 有限元分析
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高端液压支架智能焊接车间信息化建设探讨 被引量：5
12
作者 曹成铭 李圣文 +1 位作者 张延亮 任怀伟 《矿山机械》 北大核心 2013年第1期104-106,共3页
为提高高端液压支架的焊接质量,改善工人的作业环境,笔者提出建立具有国内外领先技术水平的高端液压支架智能焊接车间,并着重对其车间信息化建设进行了探讨。通过采用"分散控制、集中监视"的控制模式,建立集合车间和工厂信息... 为提高高端液压支架的焊接质量,改善工人的作业环境,笔者提出建立具有国内外领先技术水平的高端液压支架智能焊接车间,并着重对其车间信息化建设进行了探讨。通过采用"分散控制、集中监视"的控制模式,建立集合车间和工厂信息的网络数据库,实现车间设备按照工厂管理程序自动化运行;工厂管理层对车间设备运行的实时监控,从而达到整个车间的信息化管理。 展开更多
关键词 高端液压支架 智能焊接 车间 信息化
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基于5G的超前液压支架智能导航技术研究 被引量：4
13
作者 王利欣 《煤矿机械》 2022年第8期210-212,共3页
随着煤矿开采智能化的高质量发展,井下开采装备的智能化以及无人化对实现煤矿智能化至关重要。传统超前液压支架导航依靠数据传输线连接各传感器进行数据传输与融合计算,存在着数据传输慢、导航精度低等问题。为了提高数据传输速度以及... 随着煤矿开采智能化的高质量发展,井下开采装备的智能化以及无人化对实现煤矿智能化至关重要。传统超前液压支架导航依靠数据传输线连接各传感器进行数据传输与融合计算,存在着数据传输慢、导航精度低等问题。为了提高数据传输速度以及导航精度,设计了一种基于5G通信的超前液压支架智能导航系统。依赖于日益成熟的5G通信技术与传感器间的软硬件结合,采用分布式控制系统,以5G通信技术为基础,5G基站、交换机、服务器等通信设备为传输平台,形成视觉与毫米波雷达的多源信息融合,实现超前液压支架智能导航,大幅度提高了超前支护效率,为超前液压支架的自主导航提供新的解决方案。 展开更多
关键词 5G通信 超前液压支架 智能导航 煤矿智能化
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基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证 被引量：1
14
作者 张坤 孙政贤 +8 位作者 刘亚 李玉霞 杜明超 马英 魏训涛 徐亚军 王鑫 余铜柱 丁超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期345-356,共12页
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... 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的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。 展开更多
关键词 超前液压支架 姿态感知 信息融合 自适应加权算法 实验验证
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赵庄矿2309作业面沿空巷道超前支护系统的应用研究
15
作者 关欣 《山西煤炭》 2023年第1期47-52,共6页
随着井下自动化综采技术的迅速发展,煤炭综采效率得到了快速提升,因此对井下综采作业的安全性提出了更高的要求。针对现有的以单体液压支柱和超前液压支架为核心的被动支护所存在的支护效率低、巷道围岩变形量大的不足,提出了一种主动... 随着井下自动化综采技术的迅速发展,煤炭综采效率得到了快速提升,因此对井下综采作业的安全性提出了更高的要求。针对现有的以单体液压支柱和超前液压支架为核心的被动支护所存在的支护效率低、巷道围岩变形量大的不足,提出了一种主动式超前支护技术。基于围岩发育规律和井下巷道地质条件确认了主动超前支护参数,基于回采期间的矿压及围岩变形监测确认了该主动超前支护的可靠性。实际应用表明,该主动式超前支护技术能够显著提升巷道围岩的稳定性,将巷道顶板最大移近量降低27.3%,将两帮移近量降低18.3%,对提高井下作业安全、降低人工劳动强度具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 超前支护 液压支架 围岩变形 围岩发育
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端头及超前支护支架在运输顺槽的研制与应用 被引量：4
16
作者 赵素杰 《煤炭与化工》 CAS 2020年第10期81-82,85,95,共4页
针对邢台矿综采工作面巷道超前使用单体支柱支护方式落后的现状,根据邢台矿地质条件,研制了端头及超前支护液压支架组。端头及巷道超前液压支架组采用迈步分体式结构,端头液压支架与综采工作面刮板输送机和顺槽转载机配套使用,随着工作... 针对邢台矿综采工作面巷道超前使用单体支柱支护方式落后的现状,根据邢台矿地质条件,研制了端头及超前支护液压支架组。端头及巷道超前液压支架组采用迈步分体式结构,端头液压支架与综采工作面刮板输送机和顺槽转载机配套使用,随着工作面向前推移,能够推移转载机和刮板输送机,做到相互交替移架和及时支护,实现工作面连续生产,增加煤炭资源回收率,提高推进速度及生产效率。通过工业性试验,该端头及超前支护支架在邢台矿25306工作面很好地控制了运输顺槽出口20 m范围内的围岩变形,端头支架和运输转载机协调推进,为职工和顺槽设备提供了安全作业空间。 展开更多
关键词 端头 超前支护 液压支架 运输顺槽
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新型缓冲吸能装置手性结构吸能特性对比分析
17
作者 杜明超 张坤 +4 位作者 黄梁松 李玉霞 刘亚 余铜柱 张代祥 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期396-403,共8页
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... 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,远大于液压支架安全阀60 ms的动态响应时间,满足安全阀正常开启的基本要求;③橡胶材质和尼龙材质的吸能峰值近似,均为10^(4)J,相比其他工况而言,橡胶材质六韧带手性结构的吸能区间呈现为平缓的山峰状,有效吸能区间范围更大,吸能效果更佳,吸能缓冲时间更长。综合评估可知,橡胶材质六韧带手性结构具有较好的缓冲吸能效果,且结构变形较小,满足预期指标及煤矿现场的具体工况需求。 展开更多
关键词 超前液压支架 冲击地压 手性蜂窝结构 变形响应特性 缓冲吸能特性
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迈步式超前支护液压支架的研制及应用 被引量：4
18
作者 尚鹏宾 《煤炭与化工》 CAS 2014年第5期88-89,92,共3页
以河南能源焦煤公司九里山矿15051综采工作面回风巷20m范围内为例,介绍迈步式超前支护液压支架的设计目的、结构特点、技术参数及在井下的使用效果,为类似情况提供借鉴经验。
关键词 回风巷 超前支护液压支架 综采工作面
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煤矿综采工作面超前及端头支护支架设计 被引量：3
19
作者 吴利学 王学勤 李俊虎 《煤矿机械》 北大核心 2013年第1期15-17,共3页
综采工作面端头支护、顺槽超前支护是矿井综采工作面顶板支护管理的薄弱区域,综采工作面超前及端头支护支架的设计应用,提高了矿井的现场安全管理、矿井机械化程度,更是确保了矿井安全生产,提高了矿井工作效率。
关键词 超前支护 端头支护 液压支架 设计
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综采工作面超前段破坏原因分析及控制技术 被引量：3
20
作者 杨春雨 《煤炭科技》 2020年第6期15-17,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 超前支护 围岩控制 补强机理 超前液压支架
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