硫磺沟煤矿为高瓦斯矿井,相对瓦斯涌出量11.42 m3/t,绝对瓦斯涌出量26.23 m3/min。W(9-15)102工作面为矿井首采工作面,布置在9-15#煤层,该煤层平均厚度32.94 m,分层开采。工作面开采过程中,采空区瓦斯的大量涌出严重制约了工作面的生产。为保证矿井安全生产,硫磺沟煤矿采取了工作面预抽、采空区立管抽放、高位钻孔抽放等措施,有效控制了采空区瓦斯涌出。

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

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。

介绍了矿井瞬变电磁超前探测技术的原理与方法,并以庞庞塔煤矿的10-702工作面上覆老空积水探测为例,采用该技术进行了超前探测;在此基础上,设计疏放水工程对积水异常区进行疏放,累积放水量达到47.58万m3,有效地消除了该工作面上方5#煤老空积水。

为提高煤炭资源回采率、延长矿井服务年限和实现厚薄煤层间合理配采,开展了近距离煤层群下伏厚煤层综放开采下上行开采可行性研究。基于燕家河煤矿近距离煤层群5-1,5-2及8煤地质条件,采用理论分析、物理模拟、数值模拟和现场实测等研究方法分析了8煤综放开采采场覆岩运移规律及破断特征,掌握了上覆5-1,5-2煤层与岩层的破坏特征及变形规律,确定了5-1,5-2煤层上行开采可行性。研究表明,8煤覆岩冒落带高度为1626.7 m.5-1煤位于8煤裂隙带下层位,处于8煤冒落带之上,5-1煤及其顶底板虽有明显弯曲变形下沉,但无台阶错动,整体连续性好。5-2煤位于8煤裂隙带与冒落带过渡层位,接近8煤冒落带;巷探表明了5-2煤处于整体下沉,顶底板无台阶错动,整体连续性较好。除内错采空区025 m的5-1,5-2煤层破坏较严重外,其余范围的5-1,5-2煤层结构连续完整,均可上行开采。

通过对砚北煤矿2502采区开采过程中矿山压力显现情况的分析和计算,确定了1504采区综放工作面液压支架的工作阻力,并结合工作面掘进过程中的矿压显现情况,选择了能够满足现场实际需求的支架类别和结构形式。现工作面已推采1 200余m,在几次矿压显现中,震动能量达3.66×106 J,工作面支架和两巷道的超前支架均能满足可靠支护要求。

液压支架的设计选型是煤矿工作面综采设备选型和配套的核心,利用数值模拟分析方法和浅埋深顶板结构理论计算方法确定了液压支架的支护强度,根据煤层厚度和煤层结构确定了支架的架型、支架高度和底板等必要技术参数,对实际生产具有一定的指导意义。

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