甘肃华亭煤矿开采有冲击倾向性的特厚煤层，所采5号煤层平均厚度36.9m，埋深719.3m，采用分层综放开采，先期开采中受冲击地压影响，工作面压力显现明显，初期支架损坏严重，巷道变形量大，造成了多次人身和生产安全事故，对人员和设备安全造成很大影响。　　论文以华亭煤矿有冲击倾向性特厚煤层分层综放开采中的回采工作面和巷道超前支护问题为背景，综合运用现场测试、理论分析、数值模拟和工业性试验等研究手段，分析了主采煤层的冲击倾向性，论证了合理分层开采方案，提出了针对有冲击倾向性特厚煤层工作面和巷道超前支护系统。论文取得了如下成果:　　1、对华亭煤矿2501采区的冲击倾向性测定得出:5号煤层的弹性能量和冲击能量指数均属于强冲击倾向性范围，为强冲击倾向性煤层;顶板为弱冲击倾向性顶板;2501采区的冲击倾向性等级为4级，具有较强冲击危险。　　2、特厚煤层不同分层开采方案和回采工艺下对冲击地压有重要影响。数值模拟可知，第一种方案（分两层开采）应力集中系数为1.93，第二种方案（分三层开采）应力集中系数为1.78;第一种方案的工作面顶煤及顶板破坏范围、工作面前方煤体破坏深度以及工作面底板的破坏厚度及范围均比第二种方案大;从工作面冲击倾向性及巷道超前支护的角度进行考虑，第二种方案优于第一种方案。采用分三层开采机采高度在3m左右，放煤高度在9～10m左右，采放比约为1∶3，在采取一定的辅助措施后能够有效降低工作面压力及冲击倾向性发生几率。　　3、通过分析工作面顶底板情况及冲击地压影响，采用特厚煤层综放开采散体模型，得出华亭煤矿工作面支护强度为1.19MPa（分三层开采）或1.628MPa（分两层开采），并设计了ZF12000/23/35H型反四连杆放顶煤液压支架。针对冲击地压的特点，通过对缸径和柱径的匹配研究确定了缸、杆径的优化匹配，通过承载能力确定了缸径匹配，通过双伸缩立柱降柱分析确定了杆径匹配，最终研制了360mm缸径的双伸缩抗冲击立柱。　　4、工作面超前支架是工作面支护系统的重要组成部分。论文设计采用一组锚固支架ZH12000/24/36C加两组超前支架ZH24000/24/36A及ZH24000/24/36B组成的超前支架组用于维持工作面顺槽围岩的稳定性，提供有效的作业空间和足够的通风断面。该支架组解决了华亭矿综放工作面受采动影响大，矿压显现频繁，存在重大安全隐患的困难。　　5、ZF12000/23/35H型基本架、ZFTQ13782/23/35和ZFTH18376/23/35型端头支架和工作阻力24000KN的两顺槽超前液压支架共同组成具有冲击倾向性特厚煤层综放开采支护系统，在华亭矿2501采区250102工作面和250103工作面进行了为期两年时间的工业性试验，支护系统具有良好的稳定性和适应性。有效解决了华亭煤矿冲击地压显现工作面综采支架压死、立柱断裂、端头支架顶梁折断、两顺槽超前支护段支护破坏严重、维修困难、工作面推进速度慢、采空区自燃发火、大量人员伤亡等问题。　　论文成果大幅度提高了工作面安全开采保障能力和工作面产能。华亭煤矿2009年原煤产量320.2万吨，比2008年提高了70.9万吨。采用新的支护系统后，未发生矿压死亡事故和重大人身伤害事故，实现了安全高效生产。