为确保掘进巷道施工的合理性,对恒阻大变形锚索和单体液压支架的力学特性进行了现场测试,并对综合支护效果进行了数值模拟。研究结果表明恒阻大变形锚索与单体液压支架的支护效果良好,在施工成本允许的前提下,增大切顶高度和切顶角度、加固锚索,可有效降低巷道的应力峰值,改善应力集中现象。

针对我国超大采高综采技术仍不成熟,在实际生产中频繁发生冒顶事故的现状,以ZY21000/38/82D型液压支架为研究对象,提出了基于支架与围岩耦合关系液压支架安全优化设计,通过分析超大采高工作面稳定性并进行液压支架与顶板强度耦合液压支架设计、液压支架与煤壁强度耦合液压支架设计,完成了超大采高综采液压支架安全优化。运用双伸缩立柱与高压升柱系统、伸缩梁与护帮板分体式结构三级协动护帮的方法提升了液压支架与围岩的强度耦合性,提升了液压支架的安全系数,完成了设计目标。