针对大采高大倾角综采工作面存在矿压强烈、开采强度大、顶板容易冒落、支护难度较大的问题,以王村煤业1311工作面为研究背景,对工作面覆岩破坏规律进行研究,计算关键层和其他各层的载荷,确3D定关键层极限跨距和基本顶周期来压步距,建立FLAC数值模拟模型,研究工作面推进对垂直应力分布和垂直位移分布的影响规律;计算液压支架的工作阻力,对液压支架进行选型并分析其稳定性。结果表明,液压支架初撑力和末阻力的分布范围在4000~6000 kN和5000~7000 kN之间,大于额定工作阻力的60%占比为42.5%和70.6%,大于额定工作阻力的80%占比为0%和82.5%,没有大于额定工作阻力的情况。1311工作面选取液压支架满足井下支护需求,能够很好地适应井下大采高大倾角的复杂工况。

针对矿方“三软煤层”赋存条件,提出了工作面三机的设备选型与配套原则。定制化的综采设备,解决了特殊地质条件的顶板管理、设备钻底、架间漏煤、煤帮垮落、采煤机装煤效果差等问题,可为类似开采条件的工作面设备选型与配套提供参考。

基于冲击地压防控需要,对砚北煤矿冲击地压煤层250203下工作面液压支架选型展开分析研究。根据华亭矿区冲击地压矿井三机配套选型经验,砚北煤矿250203下工作面综采放顶煤主要考虑两柱、四柱掩护式液压支架2种架型,通过对2种架型在受力、冒放性方面对比分析,对本工作面高度、中心距的确定以及对支护强度和工作阻力的分析、计算得出主要参数。经过2种架型参数对比,同时考虑安全、技术、经济的可行性,最后综合分析,确定砚北煤矿选用两柱掩护式放顶煤液压支架更切合生产实际。

霍宝干河煤矿2-126工作面选用ZY9000/25.5/55型和ZY13000/26/55型液压支架进行支护,本文分别从液压支架承压、支护强度、工作阻力、初撑力、泵站供液压力、采高、底板比压等八个方面验证了支架选型的合理性。现场监测液压支架工作阻力变化,结果表明:工作面回采期间,液压支架运行良好,所选支架满足现场的安全生产需求。

针对长平矿5302工作面具体情况,综合考虑煤层、顶板、底板、埋深、瓦斯、通风、技术和经济等各项因素影响,利用经验估算法、理论分析法和工程类比法分别对该矿液压支架架型选择、工作阻力、支护高度进行分析,最终选用ZF11000/20.5/38D型四柱支撑掩护式液压支架。