采场支架与围岩系统刚度的研究

分析了采场支架与围岩系统的组成及其铡度，得出了在支架与围岩系统中，当直接顶与支架的相对刚度不同时，支架可具有不同的工作状态，并提出了支架在不同工作状态下适应围岩运动状况所应具有的基本条件。     

东庞矿2705综采面使用“支架—围岩保障系统”收效显著

东庞矿２７０５综采面使用“支架—围岩保障系统”收效显著东庞矿技术科和中国矿业大学合作在２７０５综采面安装了“支架—围岩保障系统”。该系统采用先进可靠的仪器显示支架的健康状况和工作状态，通过系统软件科学分析处理支架围岩信息，提出有效的控制措施。还能正确...     

东庞矿2705综采面使用“支架－围岩保障系统”收效显著

东庞矿２７０５综采面使用“支架－围岩保障系统”收效显著东庞矿技术科和中国矿大合作在２７０５综采面安装了“支架一围岩保障系统”。该系统采用先进可靠的仪器显示支架的健康状况和工作状态。通过系统软件科学分析处理支架围岩信息，提出有效的控·制措施。还能正确地...     

大平矿N1S1综放工作面支架工作阻力测试及分析

本文系统总结了大平矿库下N1S1试采综放工作面开采矿压观测方法及成果。通过综采压力记录仪以及在液压支架安设压力分机，对工作面液压支架的工作阻力进行数据采集及分析，达到监测工作面液压支架工作状态、确定支架对工作面围岩的适应性等目的。     

综放工作面液压支架泄漏故障诊断与实践

采用YHX型液压泄漏故障检测仪对工作面液压支架进行检测,分析了支架压力与围岩变形情况。依据液压支架不同的漏液程度,确定了支架工作阻力范围。葛泉矿9#煤层1195工作面实践表明,YHX型液压泄漏故障检测仪在井下工作状态良好,没有发生漏报或误判现象,改善了采煤工作面内液压支架的工作状态,有效地实现了对顶板灾害的防治,保障了工作面安全高效生产。     

作为一种流变体系液压支架围岩的相互作用

很多矿区和实验室的调查研究表明:在各种不同的采矿条件下,采场支架与顶板岩石的相互作用都是作为某种应力-应变状态用复杂的运动学和力的定律来描述的。阐明采掘区附近的围岩中这种特有的应力-应变状态的产生条件是地质力学的一个重要问题。 对液压支架与围岩相互作用的典型系统给以解析的描述,进而在此基础上研究出一种可以在新的技术水平上进行液压支架设计的理论方法是十分必要的。 解析的研究能使我们发现支架与围岩相互作用的最近似的一般规律。对这种相互作用过程进行解析的研究目前落后于实验工作。造成这种事实的原因不仅是由于有关因素的复杂性和多样性,同时也是因为必须把围岩和液压支架作为一个整体来加以描述。     

采场支护强度确定探析

通过分析支架对顶板的工作状态,结合支架与围岩关系,给出了采煤工作面支护原理,确定了合理支护强度的支护准则、力学保证条件和支护强度表达式,得出了采面不同阶段的支护强度。     

大倾角采场“顶板-支护-底板”系统动力学方程求解及其工作阻力的确定

根据生产实践及其对围岩控制的要求，通过工作面支架（支护系统）设计及回采工序控制使其中的某些因素简化，将复杂的“R-S-F”（顶板-支护-底板）系统动力学一般方程化简，并以此为基础确定方程的边界和约束条件，从而求得可用于工程实际的“R-S-F”系统动力学方程的特解.由于“R-S-F”系统应该始终处于一种动态（运动）平衡状态，所以可利用动态稳定性理论，通过对支架（支护系统）在不同灾变状态下动态稳定性的分析，得到大倾角煤层走向长壁工作面开采过程中保持“R-S-F”系统动态稳定的支架（支护系统）基本工作阻力，从而为该类煤层开采工作面支架或支护系统工作阻力的确定提供了一条新途径.     

直接顶岩层力学特性对综放采场煤岩破坏的影响规律

通过相似模拟实验，分析研究了综放采场在直接顶岩层相对于顶煤具有不同厚度和强度时，直接顶与顶煤的宏观破坏特性、位移特征、相互作用的影响规律，以及对支架围岩关系的影响，分析了直接顶在相对于顶煤不同赋存条件下的介质属性，研究结果对于采场支架与围岩关系的深入研究具有重要意义。     

相似材料模型实验中围岩垂直应力微机测控系统

设计一种以电阻应变式模拟支架为测力元件的测试系统,该系统通过测试相似材料模型试验中模拟支架工作阻力变化,为研究煤矿区采动中顶板围岩应力变化提供依据。测试方法采用自动加载闭环控制,具有自动升降架、模拟支架状态监测和数据记录、存储以及受力趋势计算机分析等功能。     

综采面支架—围岩系统可靠性研究

通过编制综采工作面支架—围岩事故故障树和建立支架系统的可靠性模型，对支架—围岩系统的可靠性进行了分析，提出了一些有益的结论，得出了提高支架—围岩系统可靠性的措施。     

工作面支护与液压支架技术理论体系

工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建立液压支架与围岩耦合模型,分析了液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合规律,阐述了液压支架合理工作阻力、临界护帮力和支护系统稳定性控制策略,提出液压支架三维动态优化设计理论和方法,将围岩下沉、断裂等力、力矩以及边界条件的变化通过液压支架骨架模型传递和分解到具体的液压支架结构上,借助三维设计平台动态模拟仿真液压支架与围岩耦合作用的力学特征,优化得出对围岩最优支护效果的液压支架结构参数。提出液压支架系列型谱和工作面支护系统液压支架群组的自组织协同控制方法,将支护系统群组自组织协同控制分解为围岩自适应控制和队列保持推进控制两个控制线程,同步实现群体系统协调控制。建立了工作面支护设备技术标准体系。     

沿空留巷支架与围岩关系的探讨

本文指出了我国现有沿空留巷支护存在的问题,分析了沿空留巷支架的工作状态和载荷构成,提出了沿空留巷支架的合理工作特性、工作阻力以及支护方式。本文还根据大量的矿压观测资料,对不同围岩条件和支护形式下的沿空留巷围岩移近量作出了估计,提出了对支架设计的要求。     

基于工作面压力监测的支架性能评价

采场压力的监测对工作面支架的选型、工作状态及性能具有很好的参考价值。在综采工作面顶板初次来压、周期来压等不同时期内,通过对液压支架压力分布的监测,计算顶板动载系数,统计分析液压支架工作阻力的变化情况,并结合采场围岩地质特性等因素,对工作面支架的初撑力、平均工作阻力及平均循环末阻力值等性能做出综合评价。     

综采面支架—围岩系统可靠性研究

通过编制综采工作面支架－围岩事故故障树和建立支架系统的可靠性模型，对支架－围岩系统的可靠性进行了分析，提出了一些有益的结论，得出了提高支架－围岩系统可靠性的措施。     

神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析

为保障神东矿区8.8m超大采高工作面安全生产，建立了上湾煤矿矿压与微震综合监测预警平台，并基于大数据分析手段，对8.8m超大采高工作面矿压显现及顶板活动规律、支架工况等进行了分析。研究表明：8.8m超大采高工作面周期来压显著且矿压显现强烈，所采用26000kN支架具有较好的适应性|周期来压期间支架下缩量平均为73mm，支架下缩明显|固定围岩条件下支架下缩量与支架增阻量保持良好的线性增长关系，而不同围岩条件下支架下缩量与支架增阻量的对应关系则具有较大的离散性，支架系统刚度受围岩条件的影响较大|8.8m超大采高工作面微震事件能量水平整体较低，但频次较高，且微震能量释放超前工作面矿压显现的时空对应关系为利用微震监测结果开展超大采高工作面顶板大面积来压预测预报提供了可能。     

高水灰渣材料的壁后充填研究

本文采用相似模拟试验与现场试验相结合的方法,验证了支架壁后充填的参数,阐述了支架壁后充填的机理。试验结果表明,支架壁后充填既能改善支架受力状态,成倍提高支架的承载能力,又能提高围岩的抗压强度,大大抑制围岩的变形。支架壁后充填工艺及技术具有广泛的推广应用价值。     

巷道支架围岩关系的颗粒流数值分析

为了分析巷道支架壁后充填的效果，建立了4种不同的数值计算模型进行比较．运用颗粒流PFC^2D数值模拟软件，结合临涣矿西二运输大巷工程地质实际条件，深入分析了不同支架一围岩作用关系对支架变形特征、支架受力分布、支架自身承载性能及巷道围岩应变率的影响．计算结果表明，采用壁后充填的模型与其它存在不同壁后空间的模型相比，支架受到的弯矩和剪力对称、均匀，轴力、弯矩、剪力值较小，巷道水平和垂直方向上的切向应变率也明显变小．通过支架壁后充填，改善了支架受力状况和受力分布，实现了支架-充填体-围岩三者共同承载；支架壁后充填首先减小了浅部围岩应变率，抑制了围岩在更大范围内的变形，从而控制了巷道的强烈变形．     

巷道支架围岩关系的颗粒流数值分析

为了分析巷道支架壁后充填的效果，建立了4种不同的数值计算模型进行比较．运用颗粒流PFC^2D数值模拟软件，结合临涣矿西二运输大巷工程地质实际条件，深入分析了不同支架一围岩作用关系对支架变形特征、支架受力分布、支架自身承载性能及巷道围岩应变率的影响．计算结果表明，采用壁后充填的模型与其它存在不同壁后空间的模型相比，支架受到的弯矩和剪力对称、均匀，轴力、弯矩、剪力值较小，巷道水平和垂直方向上的切向应变率也明显变小．通过支架壁后充填，改善了支架受力状况和受力分布，实现了支架-充填体-围岩三者共同承载；支架壁后充填首先减小了浅部围岩应变率，抑制了围岩在更大范围内的变形，从而控制了巷道的强烈变形．     

基于海量矿压监测数据的采场支架与顶板状态智能感知技术

超前感知综采工作面顶板来压并预判冒顶事故、自主评价支护参数的适应性,是提高综采工作面安全高效及智能化水平的基础。围绕综采工作面支架与顶板状态智能感知的核心问题,基于综采工作面电液控制液压支架海量监测数据,开发了综采工作面支架与顶板状态智能感知系统(SSRI);结合大数据挖掘及工作循环分析技术,提出了用于支架压力分析的多因次工作循环特征参数;研究了安全阀开启、割煤及邻架移架、地质等多种因素影响下的单台支架承载特征及支架群组载荷转移分布规律;在深入解读支架阻力及活柱下缩时序曲线所蕴含的支架与围岩相互作用关系的基础上,构建了支架与顶板状态智能感知模型,实现了对顶板来压的预测、冒顶预警、支架适应性及支护质量评价,初步建立了基于海量矿压监测数据的采场支架与顶板状态智能感知技术体系。结果表明:①额定工作阻力不应作为评价支架承载能力的惟一或主要指标,初撑力、额定工作阻力及安全阀开启特性等参数共同决定了支架的承载特性及承载能力;②充分挖掘分析海量矿压监测数据,可以实现采场顶板灾害智能预警、支护质量评价及故障诊断等研究目标;③对海量监测数据的深入分析与利用是实现综采工作面支架围岩耦合自适应控制、支护参数自适应调整等智能化开采目标的前提与基础。