为有效保障胡家河煤矿402102工作面顺利推进通过F7断层破碎带区域,根据F7断层破碎的具体地质条件,结合断层破碎带难控机理的具体分析,确定了断层破碎带区域主要的围岩控制技术为“降低采高+超前注浆加固”的方式。分析断层破碎带的难控机理及工作面的具体地质条件,对断层破碎带区域的围岩控制技术的各项参数进行具体设计,并通过矿压监测验证分析围岩控制技术的效果。结果表明断层破碎带区域围岩控制技术实施后,大部分工作面液压支架的受力较为正常,工作面两端头的支架受力大于工作面中部支架的受力,支架的工作阻力基本在7853~11780 kN的范围内,工作阻力达到额定工作阻力的52%~79%,基本无煤壁片帮现象出现,保证了工作面顺利通过断层区域。

针对某矿150502工作面轨道巷超前段受支承压力及采动影响,巷道围岩变形严重、支护困难的问题,通过研究端头顶板的稳定性,利用补强机理,提出补打锚索结合超前液压支架对超前段加强巷内支护方案。现场实践表明超前段围岩变形较小,保障了工作面回采工作的安全生产,为类似工作面超前支护技术提供了参考。

随着煤矿的长期开采,各种孤岛煤柱的安全、高采出率回收成为矿井亟待解决的难题。针对朱村矿东一下山保护煤柱回收难题,采用膏体充填法进行回采。分别从工作面液压支架与围岩的相互作用关系及支护强度要求、充填期间“充填体—上覆岩层”支撑结构体系的稳定性和充填体强度要求以及充填率对地表开采沉陷的影响3方面进行了分析研究。通过采用膏体充填开采,工作面巷道围岩稳定,上覆岩层无明显裂隙离层发育,表现为随工作面开采整体缓慢下沉状态;按开采高度2.5 m计算,地表下沉系数为0.137,地表建筑物在Ⅰ级损坏之内。

硫磺沟煤矿生产过程中,(4-5)06工作面受4m小煤柱影响,上端头顶板较易破碎,采煤机在截割上端头时,煤体经常超前冒落。为防止顶板冒落,需人工进行背顶维护,安全性较低,超前支架与现场情况不符合。通过理论分析、数据分析与现场工程相结合,选用一种过渡支架加长梁体装置,提高顶板维护的可靠性,减少顶板破碎时的漏煤现象,最大限度地保护作业人员安全,方案应用效果良好。

根据上湾煤矿8.8 m超大采高工作面围岩稳定性控制要求,对顶板支护、煤壁片帮防治和漏矸导流等关键装置进行了优化设计。结果表明:通过采用φ600 mm大缸径立柱和分级泄液大流量安全阀相互配合,实现了对顶板控制和缸体安全的统一;优化设计的伸缩梁与三级护帮板非随行式机构降低了响应延时,减少了煤壁及顶板的空顶时间,降低了冒顶、片帮事故的发生概率;L形防漏矸装置有效杜绝了因移架和相邻支架缝隙过大造成的漏矸伤人风险。通过优化设计的围岩控制关键装置为8.8 m安全回采提供了可靠保障。

针对山西某矿61205综采工作面由于埋深较大,采面开采时矿压显现明显,加之开采的12号煤层顶底板均为承载能力较差的泥岩,回采巷道超前支护段在采动压力、地应力等综合作用下变形量较大,采用传统的单体+工字钢方式难以满足生产需要这一情况,提出采用超前支护液压支架对回采巷道矿压影响段进行支护,并对选用的液压支架结构进行分析。经现场应用后,回采巷道围岩变形较小,采面超前支护作业人员数量降低2/3,同时劳动强度也大幅降低,为采面煤炭资源高效回采创造了良好条件。