宏观顶板活动支架增阻类型与预测模型
徐刚1
范志忠1
张春会2
于健浩1
张震1
刘前进1
李正杰1
卢振龙1
1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013;中煤科工开采研究院有限公司,北京1000132.河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄050018;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000
摘要：回采工作面顶板活动引起支架动态增阻,为预测支架工作阻力随时间演化过程,采集石圪台煤矿31201工作面、千树塔煤矿13302工作面、长平煤矿5302工作面2263个割煤循环矿压监测数据,分析不同回采阶段的支架增阻规律.根据支架工作阻力演化特征,将支架增阻曲线划分为第1类增阻曲线和第2类增阻曲线.引入广义开尔文模型和Maxwell模型描述宏观顶板的缓慢和剧烈活动,建立四区支撑的宏观顶板增阻预测结构模型,预测长平矿综放开采支架增阻过程,研究结果表明:①典型顶板支架增阻曲线可以划分为2类.第1类增阻曲线由顶板缓慢活动引起,呈收敛特征,支架增阻力和增阻率小;第2类增阻曲线由顶板剧烈活动引起,支架增阻明显且增阻率大.②长平5302工作面来压期间支架第1类增阻曲线概率为38.2％,第2类增阻曲线概率为61.8％.③基于四区支撑的宏观顶板增阻模型能较好地预测回采期间支架增阻过程.④增加初撑力能够减小支架增阻率和增阻量.⑤长平5302工作面支架为第1类增阻曲线时,支架工作阻力不超过11 MN,安全阀不开启.当支架为第2类增阻曲线时,6.2 h支架工作阻力达到11 MN,安全阀开启.为了避免支架压架事故,5302工作面应在6.2 h内完成1个采煤循环.
关键词：支架增阻类型支架工作阻力典型顶板时间效应增阻曲线
分类号：TD326(矿山压力与支护)
资助基金：国家应急管理部科技助力经济重点资助项目(SQ2020YFF0426364)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项面上资助项目(2018-TD-MS024)河北省教育厅重点资助项目(ZD2020338)
论文发表日期：2021-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 3397-3407 )
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