针对木瓜煤矿10-201大采高工作面回采过程中煤壁片帮严重的问题,根据煤层实际赋存条件建立了FLAC^(3D)计算模型,模拟分析不同液压支架初撑力及护帮结构工况下,工作面煤壁的水平位移、垂直应力及塑性区的分布规律,并提出了液压支架的优化方案。结果表明:液压支架的初撑力由6 000 kN提升至12 000 kN时,煤壁的水平位移减小了23%,煤壁上方的垂直应力减小了26.4%,优化后的护帮机构使得工作面煤壁整体处于压应力状态下,其最大水平位移减小了9.5 mm。现场应用结果表明,优化后的液压支架有效控制了工作面煤壁的片帮,取得了良好的经济效益。

针对掘进巷道过应力区时,传统锚杆(索)、矩形工字钢棚等支护效果差、支护不到位导致应力区巷道围岩破碎严重,严重制约巷道安全快速掘进的问题,长春兴煤矿通过技术研究,对103运输顺槽过F5断层应力区期间支护进行合理优化,提出了液压矩形钢棚支护。经实际应用,该支护界面大、支护强度高,有效控制了应力区围岩变形现象,取得了显著应用成效。