大倾角煤层开采：支架稳定性分析与防治技术

"大倾角煤层开采支架失稳机理分析及应用" 在大倾角煤层开采过程中，工作面支架的稳定性至关重要，因为支架失稳会导致矿井作业的诸多安全问题。本研究通过理论分析和公式计算的方法，对支架失稳现象进行了深入探讨。首先，构建了二维平面模型来模拟实际工况。通过对模型的分析，发现支架下滑失稳主要是由于支架自身的重量和支护阻力两个关键因素。当支护阻力不足以抵消支架自重时，支架会沿倾斜煤层滑动。 另一方面，支架倾倒失稳则主要与以下几个因素相关：支架的宽度、支架重心的高度、支架的整体高度以及支护阻力。支架宽度过大可能导致重心偏移，增加倾倒的风险；重心高度直接影响支架的稳定性，重心越高，稳定性越差；支架高度与煤层倾角结合，可能加剧支架的不稳定性；而支护阻力不足会减弱支架抵抗倾倒的能力。 以泉店煤矿11030综放工作面为例，研究人员根据上述影响因素进行了液压支架的选型，并进行了力学验证。选型过程中，必须考虑支架的承载能力、适应性以及稳定性，以确保在大倾角条件下能有效地支撑煤层并防止失稳。此外，针对支架失稳的问题，研究提出了一系列防治技术措施，如采用防倒千斤顶来增加支架的抗倾覆能力，以及实施带压移架技术，即在压力下移动支架，以保持工作面的稳定。 经过实践应用，这些技术措施被证明能有效控制支架失稳，显著提高了工作面的生产效率和安全性。防倒千斤顶可以增加支架的横向稳定性，防止在大倾角条件下因煤层压力分布不均导致的倾倒。带压移架则允许在持续支撑煤层的同时进行支架的移动，减少了支架因失去支撑而失稳的可能性。 总结来说，大倾角煤层开采中的支架失稳机理分析对于提高矿井安全生产具有重要意义。通过力学分析和实际应用，可以找出优化支架设计和操作策略的方法，以确保工作面的高产高效。这一研究为未来大倾角煤层开采中支架稳定性的控制提供了科学依据和技术指导。