科技成果——吸能液压支架防治巷道冲击地压技术
技术开发单位 辽宁工程技术大学
适用范围
该支架主要用于冲击地压矿井具有冲击危险的掘进巷道或回采巷道中。支护密度一般为1.5m一架（可根据巷道支护需求进行调整）；支护范围（回采巷道）为采煤工作面前方30-200m（对于冲击危险性较高的巷道，支护范围需扩大到300-400m处，同时支护密度也需加大）。该支架可用于圆形巷道、椭圆形巷道或拱形巷道中，全煤巷、半煤巷或岩巷都可使用。巷道中除支架支护以外，还需有其它常用支护材料或设备的辅助支护，例如锚杆、锚索支护，锚网支护，U型钢支护等。
成果简介
1、增加支护强度，从而增大冲击地压发生的临界塑性区半径和临界载荷，降低冲击地压发生的危险性；
2、支架自行调节支护刚度，即高静压时，静压低刚度、动压高刚度，高动压时，动压低刚度、静压高刚度，从而达到静动让位，既可围岩流变速率又能瞬时吸收冲击地压释放的能量；
3、提高支护体系的整体防冲性能，即在支架的主导支护作用下，其他辅助支护设备都能够最大限度发挥各自的优点，通过联合支护作用改善巷道围岩性质，使支护体系与围岩能够形成一个有机整体，从而增强支护系统的稳定性与抗冲击能力。
关键技术
该支架在防冲支架上设计了吸能构件，在冲击地压动载作用下，支架让位吸能的启动值为1.25-1.5倍工作阻力（让压速率为1-5m/s），让压位移≤0.3m，抗冲击能力≥3倍工作阻力。支架的设防目标为60MJ能量级（ML3.0级）的冲击地压，对于高于支架设防目标的冲击地压，可通过对围岩-支护体系统的支护层、破碎层、塑性层和弹性层采取“抗、让、防、降”的围岩与支护体协同吸能的方法，保障围岩-支护体系统的完整性和稳定性，最终达到“微冲不坏、小冲可修、中冲可换、大冲不垮”的防冲目标。
应用情况
该支架在义马常村矿和耿村矿进行试用，试用期间，常村煤矿安装支架的巷道附近发生矿震事件1805次（能量为102J-103J的600次、能量为103J-104J的700次、能量为104J-105J的500次、能量为105J-106J的5次），支架支护巷道未发生冲击地压；耿村煤矿安装支架巷道附近发生矿震事件1052次（能量为102J-103J的350次、能量为103J-104J的400次、能量为104J-105J的250次、能量为105J-106J的50次、能量106J-107J的2次），支护期间发生两次大能量冲击事件，支架起到了快速让位吸能防冲的作用，但未发生损坏，自安装至今，试验采面上下顺槽巷道未有发生灾害性冲击地压。实践证明，采用该项技术后，从根本上减少甚至避免了冲击地压发生时对巷道内部人员造成的伤亡和设备损毁。该技术应用效果明显，能够解决矿井安全生产的实际问题，不仅可以直接指导义马矿区其他矿井的冲击地压防治，而且对国内同类冲击地压矿井灾害防治也具有借鉴作用，具有广阔的推广应用前景。冲击地压随着开采深度增加越来越严重，我国50%以上煤炭在1000米深井以下，这些还未开采煤炭将支撑我国国民经济的发展，发明成果应用将会大大降低深部矿井冲击地压危害、产生显著的经济和社会效益。
