综采工作面在回采期间受采动压力、构造应力以及上覆岩层重力等影响,工作面顺槽压力加大,经常出现顶板下沉、底板鼓起等现象,不仅影响着工作面高效回采,而且很容易发生安全事故。西山煤电集团马兰矿对28302回风顺槽(502巷)采取架设工字钢棚及迈步式超长锚索支护煤壁等超前支护方法,保证了工作面安全顺利回采。

国内综采工作面巷道超前支护形式基本采用单体液压支柱配合铰接顶梁(∏型梁)或迈步式巷道超前支护液压支架2种方式。单体液压支柱配合铰接顶梁支护,工人劳动强度大、支护强度低,不利于安全管理;施工占用人员多,支护材料消耗高,不符合当前煤炭形势的需要。迈步式超前支护液压支架工作阻力偏高、吨位较大、反复支撑对巷道顶板破坏严重,不适应矿山压力大、自然发火煤层的应用。循环式巷道超前支护支架提前替代永久支护,利用轨道运输车将支架从支护末端运转至前段,杜绝了人工作业,避免了反复支撑顶板,且适用巷道变形量大的巷道,适应范围广。

针对金鸡滩煤矿8.2 m大采高工作面大断面回采巷道超前支护难题,综合地质条件和推进效率等因素,确定了双列多节自移式超前支架架型。采用低初撑力、高工作阻力的支护理念和初撑力自动保证技术,开发了避锚护顶、行走调控和斜坡式连接梁等新结构,研制出回风巷和运输巷超前支架组。井下试验表明超前支架抗周期来压能力强,推进效率高,超前巷道顶板完整好,具有良好的适应性;进一步分析了超前支架整体顶梁对顶板的反复支撑作用,提出了柔性顶梁的方解决案,为超大采高工作面超前支护技术提供了示范和参考。

对神东矿区的一种超前支护支架结构及组成进行了论述,对其主要结构进行了三维建模,建模完成后对立柱、四连杆机构进行了动态仿真分析,将仿真结果和实际情况进行了对比,对后续超前支护支架的设计思路及受力分析具有一定的指导意义。

介绍了中厚煤层综采工作面超前支架支护的研究背景,超前支架设计选型的特点及工序衔接,并在倾角较大时,提出了采取的防滑措施,主要创新点以及在应用过程中取得的经济效益和安全效益。

综采工作面端头支护、顺槽超前支护是矿井综采工作面顶板支护管理的薄弱区域,综采工作面超前及端头支护支架的设计应用,提高了矿井的现场安全管理、矿井机械化程度,更是确保了矿井安全生产,提高了矿井工作效率。

超前支护液压支架的研制及应用,大大提高了综采工作面顺槽顶板的安全性,即为行人及顺槽设备安全提供了保障。论述了综采工作面顺槽超前支护液压支架的发展过程及其技术特点,分析了目前超前支护液压支架存在未能从根本上解决综采工作面顺槽顶板反复支撑的技术缺陷,提出了将新型带压支护技术应用于现有履带行走式超前支护液压支架顶梁的新技术是解决这个问题的关键。

介绍了一种适用于神东矿区稳定及以上顶板条件下的综采面顺槽超前支护支架。并对该顺槽超前支护支架组的设计思路、技术参数、结构特点及井下应用情况进行了详细阐述。

淮南张集煤矿1112(3)工作面受两侧沿空及超前支承压力,工作面上下顺槽超前段矿压显现剧烈,巷道变形严重。传统的套棚、回棚和单体液压支柱配合铰接顶梁或工字钢梁挑棚超前支护仍存在劳动强度大、劳动效率低等缺点。采用锚索钢梁代替圆木套棚和四排挑棚进行超前支护的新工艺时,支护强度明显提高,两巷顶底板及两帮位移明显减小,支护成本大大降低。

通过对纳林河二号煤矿31102工作面回风巷超前支护段强矿压作用机理及回采过程中微震监测系统、超前应力监测系统、地面沉降观测数据的综合分析，总结了临空巷道回采期间超前支护段巷道变形机理及覆岩运动规律。结合现场矿压规律和微震监测数据分析结果，将超前支护前300 m划分为高、中、低频区和稳定区，针对不同区段采取“四位一体”支护设计。现场实施后巷道变形得到有效控制，实现了安全高效回采，对类似矿井大采高临空巷道超前支护有一定借鉴意义。