分 分 岔 合 并 煤层 上覆 煤层采动 后 破碎顶板条件下下 伏 煤 层 安全高 效 开采关键技术

采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场实测等多种综合研究方法，对分

岔合并煤层上覆煤层采动后破碎顶板条件下 72 煤安全高效开采综合技术进行系

统研究。分析工作面的地质条件，测试工作面煤岩力学参数，掌握工作面煤岩力

学特性；分析 71 煤开采对底板破坏影响规律，为工作面超前预注浆加固范围提

供依据；针对破碎顶板的特点，分析两柱式和四柱式支架对破碎顶板的适应性，

改变淮北矿区传统的破碎顶板采用两柱式支架选型原则，提出适合工作面破碎顶

板条件的四柱支撑掩护式支架；确定注浆方案，选取注浆材料，实验优化注浆浆

液配比，设计浆液扩散半径，布置注浆孔；现场实测破碎顶板条件下工作面矿压

显现及围岩运移特征，为有效的破碎顶板控制技术及顶板管理提供依据。

1）针对试验工作面复杂难采条件，研究提出了采用适应难采条件的四柱支

撑掩护式支架结构，并合理设计了支架参数，改变了淮北矿区传统的破碎顶板采

用两柱式支架选型原则，为淮北矿区破碎顶板的管理提供了全新途径。

2）研制了具有初撑力高、顶梁整体刚性强，前部支护强度大，密封性好、

较大的面向煤壁的水平力、带压移架、底座采用半封底形式，抬架力高、液压系

统流量大等特点的 ZZ7600/20/40 新型液压支架，解决了复杂难采煤层工作面易

出现煤壁片帮、超前冒顶和支架扎底等难题，保证了工作面安全高效回采。

3）与国内外同类研究相比，创新提出“更换钻头”与“跟管钻进”埋设注

浆套管的新方法，研发了经济可行的破碎顶板注浆加固补强技术，有效控制了顶

板冒落，为工作面安全顺利回采创造了良好条件，降低了注浆成本，解决了破碎

顶板钻孔、埋设注浆套管难的问题。