深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架-围岩关系
李增强1
郑晓晨1
周均忠1
高维强2
刘文东1
李强2
张鹏飞2
王兆会3
吴传平3
1.山东东山古城煤矿有限公司,山东 济宁 2720002.兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司,山东 济南 2501173.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083
摘要：充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段,充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异,导致支护参数选择缺少理论指导.为优化充填工作面支架选型,提高围岩控制效果,降低装备配置成本,以古城煤矿 1123工作面为工程背景,研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征,分析支架-围岩耦合作用关系.结果表明:充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别,前者曲线平滑且斜率小,后者瞬变现象频发且斜率大;充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象,表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型;采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下,支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型,但以快速降阻型为主,表明 1123工作面支架初撑力 24 MPa偏大,导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象;将采空区划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了充实率对沉降曲线形态的影响;考虑厚顶煤破坏损伤程度,提出了充填工作面支架阻力确定方法,解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因,给出了支架刚度和初撑力优化原则,改善了支架-围岩耦合关系,提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果.
关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板支架-围岩关系支架阻力
分类号：TD801(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(51934008)中央高校基本科研业务费资助项目(2023ZKPYNY01)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 202-214 )
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