7月9日，中国工程院彭苏萍、袁亮，中国科学院院士何满潮，陕西煤业化工集团总经理严广劳等领导、专家、学者100多人来到陕西煤业化工集团韩城矿业公司生产服务中心科研项目基地。在井下模拟巷道，他们参观考察了6米超高液压支架试验现场。三位院士均对这项科技成果给予充分肯定。这是当天召开的煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心2017年工作会暨韩城矿业科技论坛中的一项活动。
这套6米超高液压支架，源自于韩城矿业公司今年采用的“可伸缩钢管砼支柱 折叠支架 端头支架”全新支护技术。技术人员在巷道内每隔1.2米安装2根钢管砼支柱和一组折叠支架，与原有补强锚索共同支护，使整体支护强度达到472吨以上，大于顶板压力，从而保障了安全生产。目前，该技术正在6米厚煤层的沿空留巷施工中进行试验，已成功推进110米。
留巷高度提至6米，支护成难点
韩城矿区位于我国华北地区鄂尔多斯盆地边缘浅部，煤层地质条件复杂，构造应力大。其北区三个矿均属于煤与瓦斯突出矿井，主采3号煤层在开采前必须先开采保护层。
2010年以来，韩城矿业公司致力于沿空留巷技术及配套装备的研究，实现了无煤柱护巷，消除了区段煤柱的应力集中。
在沿空留巷技术试验的过程中，该公司先后采用了柔模充填、模箱充填等多种巷道充填方式。
2016年，该公司在象山矿采煤工作面进行了切顶卸压沿空留巷技术研究，使得3米厚煤层一次采全高取得成功。
2017年，该公司又在桑树坪煤矿二号井3302工作面应用切顶卸压沿空留巷技术，对6米厚煤层进行了放顶煤试验。
技术人员在地面调试新型支护装备
沿空留巷的高度从3米提升到6米，其高强度支护成为试验的技术难题。
面对这一难题，韩城工程中心矿山装备研究所的技术人员联合西安重装韩城煤机公司（生产服务中心）组成攻关小组，先后进行了支架的三维建模设计、有限元分析、二维加工图纸绘制、样机试制及地面试验等，成功研制出“钢管砼支柱 折叠支架 端头支架”的支护装备。
面对从未涉足的领域，攻关小组请教了多家相关技术公司的专家和科研院所的教授，对设计方案进行了多次优化，并在地面模拟井下巷道搭建平台，对样机进行反复改进。在对样机的结构、销孔、安装尺寸、侧护方式进行了多次调整后，样机满足了超高端头支架顶板升降6米的支护要求。
依靠加注混凝土，增加支护强度
韩城矿业公司生产服务中心技术工艺部部长王荣泉说：“为了增加支护强度，经过研究，我们采用了可伸缩钢管砼支柱和液压支架交叉安装的方式。”
但是，在这种新方式的试验中，攻关小组遇到了一个大麻烦。他们将混凝土由下而上注入可伸缩钢管后，出现了混凝土回流问题。
为了解决这一问题，技术人员先后采用了闸阀、单向阀和活动插板等方式控制回流，在对材料凝固时间和支护强度进行综合计算后，最后采用了易于操作的活动插板结构。经过5次试验，他们最终解决了混凝土回流问题。
据王荣泉介绍，混凝土注入可伸缩钢管后，随着液面上升，管内气体经上部钢管的排气孔向外排出。当液体充满钢管支柱活柱内腔后，排气孔被浆液封闭，在砼泵压力作用下推动上部钢管向上升起，直至接触顶板。在混凝土凝固后，可伸缩钢管砼支柱达到支撑顶板的状态。
“我们采用深孔预裂爆破切顶卸压自动成巷技术，将长臂梁切断，以减小矿压。采用可伸缩钢管砼支柱与大步距移动式折叠支架联合支护技术，结合注浆加固煤体技术与锚索加固顶板技术，我们攻克了6米高沿空留巷的围岩控制难题。”韩城矿业公司总工程师刘新民高兴地说，“这个试验的成功，可有效提高我们公司矿井的单产水平。
“我们采用深孔预裂爆破切顶卸压自动成巷技术，将长臂梁切断，以减小矿压。采用可伸缩钢管砼支柱与大步距移动式折叠支架联合支护技术，结合注浆加固煤体技术与锚索加固顶板技术，我们攻克了6米高沿空留巷的围岩控制难题。”韩城矿业公司总工程师刘新民高兴地说，“这个试验的成功，可有效提高我们公司矿井的单产水平。”来源：中国煤炭报
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