为了降低特厚煤层综放工作面巷道超前段单体柱支护风险,简化支护工艺,提高作业效率,基于不连沟煤矿特厚煤层地质赋存与综放开采工艺特点,开展了特厚综放工作面巷道超前支护液压支架选型设计,并进行了现场工业性试验。现场试验结果表明,应用ZQL2×6500/27/50D型端头超前液压支架过程中,巷道超前段顶板最大下沉量为127 mm,两帮最大移近量为466 mm,工作面液压支架最大工作阻力为46 MPa,巷道超前段顶板和两帮变形得到了有效控制。现场试验取得了较好的效果,可为特厚煤层综放工作面超前液压支架支护技术提供参考。

针对肖家洼煤矿综放工作面配套的ZF15000/23/38型放顶煤液压支架存在制约生产、威胁安全的设计和安装技术缺陷进行技术改造,先后完成收后溜千斤顶安装技术改造、排头支架邻架操作技术改造、排头支架可放煤尾梁改造、基本架脚踏板防滑改造、过渡支架尾梁千斤顶延长改造、超前液压支架调架千斤顶技术改造。液压支架现场适用性改造,每年可增加产量108.96万吨,产生效益2.14亿元,同时提高现场安全性,减少机械事故的发生,实现安全高效开采。

综采放顶煤是在综合机械化采煤技术基础上发展起来的新型采煤方式。该技术通过液压支架与顶板的挤压,利用矿山的自然压力,使通常需要2～3次分层方能采完的煤层一次就全部采出,具有高产、高效、低耗的优点。

文章以斜沟煤矿23110(首个低位放顶煤)工作面为工程背景,根据工作面具体煤层特性,分析了工作面支架的架型、支护强度、端头支架承载等关键技术参数,确定使用ZF15000/26/40型四柱支撑掩护式中间液压支架、ZFG15000/26/4型过渡支架和ZT26000/28/40端头支架(机头2片1组),并通过在线监测对其应用效果进行验证,证明挑选的液压支架可靠性高,满足安全高效生产需求。

为研究厚煤层综放开采时矿山压力显现规律,选择合适的液压支架类型,以某矿31201工作面为背景,采用理论分析、FLAC^(3D)数值模拟等方法,研究不同采高条件下工作面矿山压力显现规律,分析煤壁塑性区变化特征,选择合适的液压支架进行适应性验证。结果表明:开采高度对工作面前方超前支承压力变化规律影响较小,但是对煤壁塑性区范围影响较大,采高小于3.5 m时,煤壁塑性区范围较小,采高大于3.5 m时,煤壁出现较大范围塑性区;根据放顶煤开采条件,分析支撑高度、支护强度、工作阻力大小,确定了选择ZFY18000/25/39D液压支架具有合理性。

以阳煤一矿81403综放工作面为研究对象,介绍了工作面基本情况,进一步对液压支架进行设计校核分析。经矿压观测分析得出,采用的液压支架能够在顶板支护上能提供较高的初撑力,验证了各类地质条件的可靠性能,与其他综采设备配套良好,实现了顶板支护的安全性,为工作面安全高效推进提供了有效装备。

大倾角走向长壁综放工作面开采时,可能会出现设备稳定性差、顶煤沉降率大、支护效果差等问题;通过建立支架倾覆和支架滑移的支架力学模型,分析探讨大倾角对支架稳定性的影响;提出控制支护稳定性的技术措施;对比分析综采工作面的顶煤沉降率;未出现大规模的滑移、倾覆和支架挤断等问题,应用效果良好。

以某矿综放工作面液压支架选型设计为例,分析了回采工作面的液压支架选型技术,通过计算分析确定了放顶煤支架的技术参数。现场的安装实践表明,所确定的液压支架适合此类条件工作面的使用。

针对冲击倾向性综放工作面三机配套问题,采用理论分析计算和现场实测的研究方法,对小庄煤矿冲击倾向性40309综放工作面三机配套问题展开研究。研究结果表明:动静载叠加超过临界载荷是冲击矿压产生的主要原因,根据防冲和三机能力适配原则,确定了三机选型。

为了实现缓倾斜综放工作面液压支架快速安装,本文以8405综放工作面为研究背景,通过钢丝绳最大提升力理论计算,分析比较近水平工作面和缓倾斜工作面液压支架快速安装的特点和区别,通过现场实例制定了缓倾斜液压支架快速安装措施,采用该工艺实现了支架安装的安全高效,保证了工作面顺利接替。