崔木煤矿1302工作面回风巷超前支护存在异响等不安全预兆,为有效解决该问题,现场进行了排间距参数优化,将排间距由原先0.5 m缩短至0.4 m,支护支架由原先零散支护调整为整体铰链连接。效果考察可知;措施优化后,液压支柱应力平滑,在回采过程中未出现大幅应力突变现象。

为解决西曲矿孤岛工作面回采期间顶板压力大、围岩破碎等问题,主要采取初采初放技术管理等措施,取得了良好的效果:巷道表面位移量相对较小,顶板无明显离层,锚杆锚索应力无明显变化,保证了12315孤岛工作面的安全高效回采。该技术对西曲矿类似地质条件的工作面具有重要的参考价值。

综采工作面超前支护是影响工作面安全生产的重要方面。以A矿14-1103综采工作面为工程背景,对该工作面超前支承应力规律进行了分析研究,对支护形式进行了对比选择,最终制定了合理的支护方案,并在工作面上下顺槽采用超前液压支架对巷道进行了超前维护。实践表明,该支护方案不仅提高了支护效率,降低了巷道围岩的变形量,保障了工作面的安全生产,对该矿其他工作面的超前支护具有借鉴意义。

随着对井下工作面顺槽安全问题的日趋关注及顺槽顶底板保护在煤矿开采中发挥的作用越来越大,超前支护问题也越来越凸显。在回采过程中,顺槽主要承受了工作面顶板超前压力,尤其在沿底掘进的大采高工作面中更为严重,因此超前支架应运而生。在顶板较为破碎、变形较严重的工况下,常见的迈步式超前支架反复支撑会破坏顶板围岩耦合,不利于超前支护,而循环前移式单元超前支架则更适合于这种特殊工况。

为解决综放工作面巷道超前支护段变形严重的问题,文章以小庄矿40306工作面为工程背景,通过理论分析和工程应用,对工作面超前支护液压支架优化展开研究。

针对目前采煤工作面沿空留巷支护及巷道超前支护,研发了一种具有横向自移功能的单元液压支架,可布置在巷道两侧或者一侧,在向前移架时,可以自移到巷道中间,然后依靠单轨吊或者绞车实现液压支架的长距离前移。

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。

当矿井中发生意外塌方时,顶部垮落所产生的撞击载荷就会直接作用到液压支撑顶梁上,易导致液压支撑变形破坏。针对这一问题,以掘进工作面的液压组合支架为主要研究对象,分析了液压单元支架在实际工况中的受力状况,利用ANSYS软件对液压单元支架进行了静力学仿真,获得了液压单元支架的变形和应力云图。由于实际工况中液压单元支架的受冲击载荷的区域具有随机性,选取支架顶梁不同位置进行瞬态动力学模拟,得到了液压单元支架受冲击时顶梁各区域的应力及位移变化曲线。研究结果为液压单元支架的结构优化和冲击试验提供了一定的理论依据。

针对传统综采工作面两顺槽超前支护形式,本文设计了一种步进自滑移式液压支架,可替代传统超前支护形式。该设计采用A、B框架交错式结构,两架相互推拉,实现自移行走,起到有效支护的作用,以确保工作面设备的安全稳定运行。

煤矿井下综采工作面的巷道超前支护是事关煤矿安全高效生产的关键环节。随着综采工作面机械化程度不断提高,综采工作面推进速度不断加快,给综采工作面超前支护的安全性带来了严峻考验。同时,随着煤炭开采技术的发展,综采设备以及液压支架单件的重量越来越大,如何在工况条件复杂的巷道中安全高效运输设备,是当前井下辅助运输系统所面临的一大挑战。华亭煤业集团山寨煤矿在25031工作面应用巷道超前支护液压支架来代替传统单体液压支架支护,并利用单轨吊机车进行起吊运输支架,取得了良好效果,具有推广应用价值。