RESUMEN Estudiar la estabilidad del soporte de un frente de explotación carbonífero bajo las condiciones de un ángulo de inmersión grande (LDA) y una explotación minera alta (LMH) es esencial para garantizar la seguridad y la alta eficiencia minera. Este estudio se basa en el frente de trabajo número #3up509 de la Mina de Carbón Gaozhuang (GCM) afiliada al área minera de Zaozhuang. Los autores analizaron las características mecánicas de apoyo en un frente de trabajo que cumple con las condiciones LDA y LMH. Con esta base se desarrollaron los modelos mecánicos que permitan al apoyo deslizarse e inclinarse en el área del frente de trabajo. Luego, se analizó la estabilidad del apoyo en el rumbo del frente de trabajo durante un periodo normal de explotación (NMP) y en un período especial de explotación (SMP). Los resultados muestran que la resistencia crítica de la inclinación del apoyo durante el período NMP es de 52.2 kN, y la resistencia crítica del deslizamiento es de 183.75 kN. Y para el período SMP, los valores son 229,7 kN y 4425 kN. Además, se investigó el uso de un apoyo de escudo con dos pies, conocido como ZY6600-25.5/55 (su capacidad de resistencia está calculada en 6600 kN), que funciona bien en los frentes de trabajo. Finalmente se tomaron algunas medidas técnicas como instalar un enclavamiento para amarrar un apoyo y un gato de elevación, lo que incrementa la capacidad de carga del apoyo y optimiza el método de desplazamiento del apoyo, para mejorar la estabilidad general del apoyo en el frente de trabajo carbonífero. El objetivo inicial de seguridad y alta eficiencia minera para el frente de trabajo carbonífero #3 509 se alcanzó con estas medidas.
ABSTRACT Studying the support stability of a coalface with a large dip angle (LDA) and large mining height (LMH) under the corresponding conditions is essential to ensure safe and high-efficiency mining. This study is based on the #3up509 coalface of the Gaozhuang Coal Mine (GCM) affiliated with the Zaozhuang Mining Area. The authors analyzed the mechanical characteristics of support in the coalface with LDA and LMH. On this basis, the mechanical models for support tilting and sliding in the coalface were developed. Then, support stability along the coalface’s strike during the normal mining period (NMP) and special mining period (SMP) was analyzed. The results show that the critical support tilting resistance during the NMP is 52.2 kN, and the critical support sliding resistance is 183.75 kN. And for the SMP, the values are 229.7 kN and 4425 kN. The use of two-leg shield support, known as ZY6600-25.5/55 (its rated working resistance is 6600 kN), is investigated, which is proved reasonable for the coalface. Finally, some technical measures, such as installing an interlock set to fasten support and adjustable lifting jack, increasing the setting load of the support, and optimizing the support displacement method, are taken to improve the coalface’s overall support stability. The initial aim for safe and high-efficiency mining of the #3up509 coalface has been achieved through these measures.