对山西焦煤集团各子分公司利用千米定向钻机进行瓦斯治理的主要布置应用方式进行论述,分析了定向钻机在地质条件复杂、煤层松软的煤层中使用,存在塌孔、喷孔、钻进困难等问题,并提出了相应的对策。

针对目前井下常规钻机能力偏小,瓦斯预抽期较短,矿井掘抽采比例严重失调的现象,采用VLD-1000型和ZDY6000LD型井下千米定向钻机,根据工作面掘进、回采接续和目标区域瓦斯赋存的特点设计、布置钻场钻孔。详细介绍了钻孔施工过程、施工情况及瓦斯抽采效果,千米定向钻进相比于传统常规钻进工艺,定向钻孔的单孔成孔距离、钻孔煤孔比例、瓦斯抽采浓度分别为原穿层钻孔的6.0、2.3、2.0倍,具有瓦斯抽采率高、预抽期延长、钻孔施工适应性强、钻孔覆盖范围大等特点。

为适应高瓦斯矿井瓦斯抽放钻孔高效施工的需要,研制出ZDY6000L(B)定向钻机,该钻机布局紧凑合理、工艺适应性强;液压系统采用负载敏感控制技术,实现2个泵串联开式系统,改善了回转、给进工况和节能性。通过现场试验,钻机施工效率高、功能齐全、操作简单,达到设计要求,能为矿井高效安全开采提供设备保障。

介绍了一种综采工作面端头区及顺槽新型端头支架和超前支护支架组,并对该架组技术参数、结构特点、适应性和支架在井下应用效果作了阐述。

针对国内3~4 m煤层生产效率低、采煤机割煤速度慢、液压支架自移跟机可靠性差等问题，根据转龙湾煤矿Ⅱ-3号煤层233采区煤层赋存情况，为了实现转龙湾煤矿一矿一井一面的千万吨级智能化矿井建设目标，开展了3~4 m厚煤层液压支架、采煤机、刮板输送机等成套装备一体化设计，确定了成套装备的技术参数和关键结构，研制了高可靠性、智能化成套装备，突破了基于惯性导航系统的综采工作面直线度精确检测技术、采煤机记忆截割智能控制技术、基于煤流负荷模型的刮板输送机智能调速技术、工作面端头联合支护技术等关键技术，实现了采煤机自主定位、记忆截割，液压支架自动跟机移架、推移刮板输送机和自动矫直，刮板运输机智能柔性变频调速，2巷超前液压支架协同推进，设备列车的自动控制和快速自移。结果表明，上述关键技术保障了综采装备的成套协同作业和连续回采，工作面具备了年产1 000万t的水平，大幅减少了采煤工作面的操作工人数量，实现了远程监控和少人值守常态化模式的智能化采煤作业，自2015年10月在转龙湾煤矿23303工作面进行工程示范应用，效果显著，每班可减少操作工人5人，最高日产达到3.78万t，最高月产90.13万t，建立了3

以河南能源焦煤公司九里山矿15051综采工作面回风巷20m范围内为例,介绍迈步式超前支护液压支架的设计目的、结构特点、技术参数及在井下的使用效果,为类似情况提供借鉴经验。

为大力推进煤矿安全建设,芦岭矿Ⅲ11软岩工作面决定采用安装超前支架作为两巷超前支护形式。根据工作面两巷顶板特征,选用了支护强度高、支护面积大、支护速度快、操作维护简便的ZQL2×5000/21/40型两列交替自移式支架,机、风巷分别采用双列背、对向安装。其成功应用改变了芦岭矿传统的抹帽挑棚超前支护方式,有效地解决了长期存在的劳动强度高、施工工序费时、材料浪费严重的问题,消除了密集回棚的危险、大大优化了人员配置、节省了大量材料,能够与高产高效综采模式相匹配,为其他工作面相似支架的安装提供宝贵的经验。

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。