基于矿井瞬变电磁超前探测方法,对掘进巷道前方的采空区进行了电阻率图分析,确定出采空区积水情况,并且对巷道掘进过程中的含水区采取防水措施,同时排除临近老采空区巷道在掘进过程中的安全隐患,此次对巷道瞬变电磁超前探测和防止水工程的研究,对其他类似条件下探测采空区积水和临近巷道安全掘进具有一定的指导意义。

针对渝阳煤矿深部巷道N3702运输巷围岩变形严重、原支护方式效果差的问题,为保证巷道长久稳定与安全,通过巷道矿压监测与松动圈测试量化了围岩变形特征,研究了围岩变形与支护作用机理。研究结果表明:巷道围岩变形破坏具有明显的时间效应,顶底变形大于两帮变形。基于悬吊理论与最大水平应力理论进行支护优化设计,确定了合理有效的支护优化方案及参数,并进行了现场工程试验。根据现场监测结果分析,支护优化方案有效控制了巷道围岩变形,支护效果较好。

针对盛鑫煤矿浅埋坚硬煤层51101综采面超前支护区域巷道的支护技术难题,通过现场调研及工程类比等方法,对其围岩变形的影响因素及破坏特征进行了分析,并确定出工作面超前支护区域巷道支护参数。运用FLAC3D数值模拟软件,对支护前后巷道围岩位移场变化进行对比分析,分析得出顶板最大下沉量及底板变形量收敛值明显降低,支护参数合理可行。现场实践表明:51101工作面超前支护区域围岩变形速度及围岩变形量都在安全合理范围之内,实现了矿井的安全高效开采,同时为相似工程地质条件下的超前支护技术提供一定借鉴。

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。

目前国内煤矿综采工作面下上端头超前支护,一般采用单体支柱与铰接顶梁(或圆木)相配合的支护形式,即所谓"一梁三柱"或"一梁四柱"形式,不仅劳动强度大、安全性差,而且影响工作面回采速度。铁煤集团与科研院所合作,研制加工了超前支护液压支架,取代了原有单体木棚等超前支护形式,有效地控制了顶板下沉,避免了在原有支护形式下的挑顶、翻棚及频繁改打单体支柱等工作,提高了机械化程度,保证了安全生产。

根据晋煤长平矿大采高工作面地质及机尾巷道条件,研制一套超前支护液压支架,解决了支护高度与强度低、工序繁琐等问题,减轻了工人的劳动强度,提高生产效率,保证井下安全、稳定、高效运转,从而实现节能降耗、减人提效,提高矿井的经济效益。

针对煤矿巷道支护专家系统知识内容有限、知识难以融合共享、无法从非结构化数据中挖掘相关知识等问题，构建了煤矿巷道支护领域知识图谱。首先通过设计领域概念、关系及属性对煤矿巷道支护领域知识建模;然后从煤矿巷道支护领域结构化、半结构化、非结构化数据源获取知识，并基于深度学习模型BI-LSTM-CRF进行实体识别;最后利用图数据库Neo4j存储煤矿巷道支护领域知识，形成煤矿巷道支护领域知识图谱。煤矿巷道支护领域知识图谱可进一步提升煤矿巷道支护设计和管理效率，为煤矿巷道支护智能化管理提供知识支持。

为保证伯方煤矿3#煤层的顺利安全回采,根据3#煤层的地质概况,利用理论公式确定巷道的支护参数,根据泥岩与锚固剂的粘结强度及煤帮与锚固剂的粘结强度对巷道顶板锚杆、锚索、帮部锚杆的打设数量、间排距进行优化分析,实践证明该支护方案可行。

马脊梁矿14-3#层301-2盘区8103综放工作面受邻空巷道压力影响,出现顶板下沉、底鼓、两帮回缩等现象,导致工作面推进困难,人员安全受到威胁。通过改进5103巷超前支护方式,有效解决了综放工作面过邻空巷道的影响。

矿井安全生产受前方采空区、断层破碎带等复杂地质因素制约,矿井槽波超前探技术的逐步完善提高了采空边界、断层的探测精度。对矿井槽波探测特性提出了系统的数据处理方法,对比分析了现有观测系统布置方式,提出了二分量SH槽波探测观测系统;依据SH槽波的特性,提出了利用带通滤波结合τ-p域波场分离技术实现波场分离;从而为巷道超前地质预报提供必要的技术支持。