为解决近距离煤层群三软煤层工作面煤壁片帮、支架压架、咬架及移架困难等难题,以火铺矿典型三软17#煤综放开采为工程背景,研究了13172工作面ZF3000/15/33综放支架工作阻力特征及架型力学特性。通过理论分析、正交实验结合UDEC数值模拟等方法,在02178综放工作面选用ZY3800/15/33综放支架。应用结果表明,所选支架具有更好的适应性,煤炭产量达7万t/月,效果良好。

在三软煤层地质条件下进行煤炭开采,煤巷围岩矿压大,巷道变形快,底鼓严重,巷道支护要求高,在这种情况下掘进作业空间小,继而严重影响煤巷掘进时掘进机械设备的投入使用。河南省偃龙地区三软煤层地质条件下,综采工作面煤巷掘进时机械化掘进设备的应用,一直是个技术难题。以偃龙地区永煤公司所属矿二一采区2108运输巷东1号三软段为例,结合现场实际情况,将矿用液压挖掘机应用到该段煤巷掘进中,着重分析了矿用液压挖掘机在三软煤层条件下煤巷掘进中的适用性。实践表明,在三软煤层地质条件下,相较于传统的人工掘进,矿用液压挖掘机适用性强,大大节约人工成本,同时提高了作业效率,改善了作业环境,具有很大的经济效益和社会效益。

针对矿方“三软煤层”赋存条件,提出了工作面三机的设备选型与配套原则。定制化的综采设备,解决了特殊地质条件的顶板管理、设备钻底、架间漏煤、煤帮垮落、采煤机装煤效果差等问题,可为类似开采条件的工作面设备选型与配套提供参考。

根据大柳煤矿1404大采高工作面倒架现象,分析了“三软”煤层6.5 m大采高工作面倒架原因。针对顶底板破碎严重以及受断层影响,采用锚索网加固顶板及注浆工艺对工作面进行加固,保证了工作面的顶板稳定,为“三软”煤层大采高开采提供了借鉴。

目前国家政策及《山东省煤矿冲击地压防治办法》中必须在冲击地压矿井,推行应用采掘机械智能化,将综采工作面升级为智能化工作面。通过详细介绍综采工作面安装前的准备工作、各种设备安装顺序、安装方法,保证智能化工作面按计划快速、安全安装。

为掌握5-101工作面回采期间的矿压显现规律,工作面回采期间,通过对液压支架的工作阻力监测分析以掌握基本顶的周期来压规律,通过对煤体应力进行监测得出超前支承压力的影响范围;进一步分析液压支架的初撑力及末阻力,以掌握支架的适应状态。根据分析结果可知:基本顶周期来压步距为12.4 m,超前应力显著影响区为工作面前0~30 m左右;根据支架适应性分析结果可知,ZF8000/17/30D支架工作时存在初撑力不足和工作阻力偏低的问题,提出调整放煤顺序为下行放煤、控制顶煤垮落的程度和范围,以此改善支架的受力状态,为后续回采工作面回采提供基础技术参数。

大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿5#煤层属典型易碎特软的＂三软＂煤层。通过注水试验,空顶范围减小,漏顶次数减少,煤尘明显降低,风流瓦斯浓度有一定程度降低。

义煤集团曹窑煤矿所回采的2006工作面所采煤层和顶、底板均为松软岩层属于三软煤层。针对2006工作面液压支架的安装通过加强支护、突破传统的安装方法以及采取合理的劳动组织方法进而达到快速安装、提高安装质量的目的保障了工作面回采期间的高产高效。