基于“顶板-煤壁-支架”综合评价的大采高支架工作阻力研究
娄金福
康红普
高富强
杨景贺
李建忠
摘要：针对6.0m特大采高综采工作面支架适应性评价与工作阻力确定难题,基于大采高采场覆岩“悬臂梁-层间岩层-砌体梁”结构模型,对6.0m特大采高综采工作面支架合理工作阻力进行了确定,通过数值模拟和大比例尺采场相似模拟实验对支架与围岩控制适应性进行了验证和评价.研究结果表明,大采高综采支架工作阻力的确定要以满足顶板、煤壁等采场围岩控制为前提,并需确保支架良好的位态.支架工作阻力不仅要能支撑垮落带关键层“悬臂梁”破断长度内的岩层载荷,还要能给断裂带下位岩层“砌体梁”结构以平衡力.模拟结果表明,当工作阻力低于10 000 kN时,支架处于满负荷运转状态,活柱下缩量较大,顶板及煤壁变形显著;当工作阻力高于11 000 kN时,采场围岩及支架工况显著改善,据此确定支架合理工作阻力为12 000 kN.生产实践表明,试验工作面支架循环末阻力8 340～10 247 kN,安全阀开启率低于5％,煤壁完整性较好,支架工作阻力满足顶板支护及安全生产要求.
关键词：特大采高综采工作面关键层结构砌体梁工作阻力大比例尺相似模型实验
分类号：TD355.4(矿山压力与支护)
论文发表日期：2017-01-01
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