综采工作面采空区高效膏体充填可行与否的关键在于充填液压支架,因此对充填液压支架的结构研究至关重要。文章基于综采工作面采空区充填液压支架的功能分析,对比了旋转尾梁结构式充填液压支架和伸缩尾梁结构式充填液压支架两种方案,后者具有充填空间大、待充区支护强度高、隔离速度快、隔离费用低等优点。

为了防止斜沟煤矿18205工作面上隅角瓦斯积聚,提出气动风机来解决上隅角瓦斯聚集的新方法。运用Fluent软件数值模拟在风机的影响下,上隅角和工作面的瓦斯速度、瓦斯压力、瓦斯浓度的分布规律。模拟结果表明:瓦斯运移速度、瓦斯浓度沿工作面走向依次增大,瓦斯压力沿工作面倾向依次增大。根据模拟结果,将气动风机安装在18205工作面153号架上,启动风机后上隅角瓦斯浓度分别在检修班和生产班同比无风机治理时减小10%和20%,证明气动风机能够很好的防止上隅角瓦斯积聚,确保安全生产。

均压通风工作面风门对保证均压通风效果具有显著作用,在对同向气动风门工作原理、结构等详细阐述的基础上,以11311回采工作面均压通风为研究背景,采用同向气动风门替换原采用的平衡电动风门,现场应用取得显著效果,同向气动风门表现出更为优越的密封性及经济性,具有较为广泛的应用前景。

为了消除某矿81304工作面上隅角瓦斯存在的安全隐患,利用Fluent软件模拟上隅角和工作面的瓦斯速度、瓦斯压力、瓦斯浓度分布规律,结果表明,上隅角的瓦斯压力和瓦斯浓度的分布均与瓦斯运移速度有关,受回风顺槽影响,瓦斯运移速度减缓,瓦斯压力及瓦斯浓度偏大;瓦斯运移速度、瓦斯浓度沿工作面走向依次增大,在深部采空区达到最大;瓦斯压力沿工作面倾向依次增大,受上隅角阻力的影响,在上隅角处的瓦斯压力突然变大。根据模拟结果,提出采用气动风机治理瓦斯,通过2种风机布置方案对比得出,将气动风机安装在81304工作面254#架上,启动风机后,上隅角瓦斯浓度分别在检修班和生产班同比无风机治理时减少22.2%和26.7%,治理效果显著。气动风机对消除上隅角瓦斯聚集具有可行性。

以桑峨矿12303工作面为工程实例,拟应用充填开采与沿空留巷技术,实现地面矸石零排放,提高煤炭回收率;拟定充填开采技术方案;重点分析探讨综采充填工艺;采用矸石专用充填液压支架;采用矸石充填留巷技术。

针对近距离煤层采空区下液压支架合理选择支护阻力问题,以甘肃某矿5#煤层开采为研究背景,通过理论计算得出液压支架支护阻力为9275 kN。采用FLAC3D模拟软件研究分析不同支护强度下工作面顶板位移特征,得出液压支架支护阻力为10500 kN。结合理论计算与数值模拟结果,确定支架支护阻力应大于10500 kN,研究结果可为该矿井5#煤层开采液压支架选型提供理论参考。