煤矿开采产生的矸石山地面堆积造成占地和污染环境,另外三下压煤普通综采工艺无法开采,造成资源浪费,为解决这个问题,采用了充填开采新工艺,就是将采煤之后的空间用各种材料填实,从而控制地面下陷,实现三下采煤,这是21世纪绿色开采技术之一。按照充填材料的不同可以分类不同的充填工艺,矸石充填是其中一种,而矸石充填支架是这个系统中的关键的设备。利用电液控制技术通过支架远程操作台实现对液压支架的远程控制和检测,并通过综采自动化系统实现工作面支架在顺槽集中远程控制的功能,同时整架结构更加紧凑,利用新型挡矸机构,既能保证充填液压支架正常连续作业,又提高了矸石的回填效率,实现井下无人值守智能化开采充填。

针对煤矿开采过程中会产生固体矸石废弃物的问题,结合煤矿开采关键设备液压支架的作用,利用固体垃圾填充置换煤炭技术,从主要结构的设计、支架整体三维建模及有限元数据分析对固体充填液压支架的设计进行研究,得出所设计固体充填液压支架满足应用要求,解决了矸石的大量输出对土地、环境、人身的影响和危害的问题,相较于普通液压支架,带固体充填夯实功能的液压支架在一定程度上提升了承载能力和稳定性。