为实现矿区的安全开采,文章针对霍宝干河煤矿2-1052工作面的技术参数,通过计算支架支护高度、工作阻力及支架布设,合理选择ZY9000/25.5/55型支架和ZY13000/26/55型双柱掩护式液压支架。作为支护设备,根据2-1052工作面参数调整并进行现场矿压监测,实践表明可实现顶板控制达到安全开采的目的。

针对小庄煤矿40214特厚煤层综放工作面具有强烈矿压显现的特点,综合考虑矿井运输系统能力,对该综采工作面液压支架进行了设计研究,提出采用1.5 m中心距、工作阻力达到14 000 k N的液压支架。对支架的理论参数进行了计算,同时对支架的应用情况进行了介绍。

为了解决10 m以上特厚煤层矿井开采工作阻力问题,通过现场勘查并对支护强度分析计算,特设计ZF15000/27.5/42型液压支架,将支架支护强度确定为1.46 MPa,对应的支架工作阻力为15000 kN。现场使用结果表明,该型号支架的支护强度和结构特点能够满足特厚煤层强矿压要求,达到了预期的效果。

以裕兴煤业15203工作面工程地质条件为依据,进行大采高综采长工作面顶板赋存条件及矿压规律研究,分析大采高综采工作面支架顶梁与顶板相互作用的原理,采用常用的采高容重法、实测统计法和砌体梁结构分析法三种计算方法初步确定支架工作阻力,再结合数值模拟分析和现场实测数据,综合确定工作面支架工作阻力。

为研究厚冲击层薄基岩下工作面支架的额定阻力,以3211综采工作面为研究背景,通过现场工程地质调查、理论分析、数值模拟等手段,确定工作面上覆基岩种类,研究工作面垮落带及导水裂隙带高度,确定工作面支架的额定工作阻力。研究结果表明:工作面上覆基岩为薄基岩,理论分析与数值模拟得出的工作面垮落带高度与导水裂隙带高度相近,并以此为依据得出支架支护强度为1.3 MPa,额定工作阻力为8 190 kN。

为研究工作面推进过程中液压支架工作阻力对顶板结构稳定性影响支护效果的问题,以北部上湾矿为背景,分析矿压显现运动规律及支架初撑力和末阻力之间的关系。根据监测数据、数值分析,初撑力和支架末阻力存在一定的比例关系,二者拟合公式为y=Ax^(2)+Bx+C,整体分布相对集中,拟合系数R^(2)约为1,初撑力和末阻力线性关系较强,可通过调节二者大小提升支护效果。

为解决梧桐庄矿超长软顶工作面顶板控制难、支护阻力不足等开采问题,以该矿182605工作面为研究背景,利用地质资料调查、理论计算和数值模拟等方法确定了液压支架主要技术参数,并对该开采条件下的工作面液压支架进行合理选型。结果表明,支架支护强度应不小于0.823 MPa,初撑力确定为5232 kN,工作阻力达到6400 kN能够满足安全回采,最终选用ZZ6400/19/42D型四柱掩护式液压支架。通过现场实践效果,该支架对软顶和大倾角问题具有较好的控制作用,防倒防滑性能及采高范围增大,经济效益良好。

为确定倾斜长壁工作面下行开采时液压支架额定工作阻力,以3112倾斜长壁综采放顶煤工作面为研究背景,通过工程地质调查、理论分析、数值模拟等研究手段,对工作面老顶等级、初次来压和周期来压步距进行了研究、确定了支架支护强度和额定工作阻力,研究结果表明:运用理论计算与数值模拟得出工作面老顶为Ⅳb级顶板、来压非常强烈,初次来压和周期来压步距分别为48.7 m和18.1 m,与已有矿压数据较一致,支架支护强度为0.6 MPa、额定工作阻力为3 780 kN,理论计算与数值模拟相结合的方法可用于确定倾斜长壁工作面下行开采时液压支架额定工作阻力。

基于4103综采工作面复合顶板岩性及矿压来压特征进行液压支架的选型设计,从设计工作阻力及支架的适用效果两方面进行支架合理选型研究。对选用的ZY2800/13/28型支撑掩护式液压支架进行实际适用矿压监测,发现该支架能够很好地起到对复合顶板煤层工作面的控制效果,可以保证生产过程的安全可靠性。

为确定大采高工作面超前液压支架工作阻力,以2021工作面为研究背景,采用现场工程地质调查、理论分析计算、数值模拟分析等方法,对不同超前液压支架工作阻力下的工作面巷道破坏情况及顶板位移情况进行了研究。研究结果表明:超前液压支架工作阻力大于0.3 MPa时,巷道顶板破坏高度、两帮破坏深度及顶板下沉量均未发生明显变化,因此2021工作面应选择额定工作阻力不小于0.3 MPa的超前液压支架。