工作面围岩控制理论及综采系统集成创新

摘要

针对井工煤矿工作面围岩结构稳定性控制难题,研究了液压支架与围岩耦合作用原理,开发了系列化综采成套技术与装备,解决了四类制约煤炭安全、高效、高回采率开采的技术难题.基于围岩采动应力场与液压支架支护应力场耦合特征,发现了液压支架对围岩的六个可控性因素,揭示出液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合关系,攻克了6～8m厚煤层超大采高综采技术难题.通过分析综放工作面液压支架与围岩的动态不均衡特征,提出综放开采智能化放煤控制方法及提高回采率技术,推动我国综放技术成为世界领先的特厚煤层开采技术.发明了液压支架与围岩智能耦合技术、无人自动化开采模式及支护系统自组织协同控制方法,提出了基于采煤机采高记忆联想、截割功率参数、振动、视频信息的多指标综合智能调高决策机制和工作面三维导航自动调直技术,研发了首套薄煤层智能化综采技术与装备,开启智能化无人开采技术变革.创新大倾角煤层三维耦合围岩控制原理,攻克大倾角综采设备与围岩稳定性控制关键技术,实现大倾角综采技术新突破.