为了探究浅埋煤层坚硬顶板工作面矿压显现以及验证液压支架的合理性,以庄子河煤矿15107工作面为研究对象,采用理论计算、PFC软件模拟、现场实测相结合的方法,研究该工作面开采过程中矿压显现的规律并开展液压支架适应性研究。结果表明理论计算15107工作面基本顶初次来压步距约41.56 m,周期来压步距约为16.98 m,与数值模拟、现场实测数据基本一致;对上部、中部和下部支架的工作压力频率进行了分析,结果表明液压支架满足工作面正常开采要求。该研究成果对类似地质条件下探究其矿压显现规律以及工作面液压支架的选型具有一定的借鉴意义。

针对榆北矿区浅埋煤层超长距离工作面液压支架选型设计问题,选取曹家滩煤矿122109工作面,综合考虑矿压显现特点和井巷施工问题,建立浅埋煤层老顶高位台阶岩梁液压支架工作阻力计算模型,给出了工作阻力计算公式,得到了放顶煤液压支架的主要结构参数,进行了现场验证,为该地区相似矿井建设提供了理论依据。

针对曹家滩煤矿浅埋煤层长距离工作面液压支架选型设计问题,分析浅埋煤层老顶“高位台阶岩梁”液压支架工作阻力计算模型,研究浅埋煤层条件下矿压显现规律,得到工作面液压支架的主要选型特征参数,有效提高了工作面液压支架的可靠性和适用性,为矿井设计提供了技术支撑。