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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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8.8 m超大采高工作面支架与围岩相互作用关系

作者(Author):

  • 徐刚
  • 张震
  • 杨俊哲
  • 刘前进
  • 范志忠
  • 李正杰

作者单位:

  • 中煤科工开采研究院有限公司
  • 天地科技股份有限公司开采设计事业部
  • 煤炭科学研究总院开采研究分院
  • 国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司

关键词:

  • 8.8 m超大采高综采
  • 支架工作阻力
  • 顶板下沉量
  • 均化循环曲线
  • 支架与围岩作用关系
  • 摘要
  • 论文图表
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8.8 m超大采高综采工作面一次开采高度及开采强度大,采场围岩控制困难。采用立柱压力传感器、位移传感器对工作面回采期间支架工作阻力、顶板下沉量进行了全程系统监测,对工作面矿压显现规律、支架工作阻力循环曲线、顶板下沉量及割煤循环内下沉曲线进行了分析,对支架工作阻力、初撑力、支架刚度与顶板下沉关系进行了研究。研究结果表明:超大采高工作面开采具有来压区域性明显、来压急增阻、非来压恒阻、大小周期来压的宏观特征;工作面顶板下沉具有明显的时空差异性,空间上呈现工作面“两端小-中部大”的特征,时间上呈现来压期间大、非来压期间小的特点;工作面支架ΔF-T和顶板下沉ΔS-T均化循环曲线具有高度的一致性,来压期间2者均呈对数-大斜率线性复合增长,非来压期间呈现近常数或小斜率线性增长;顶板下沉与支架工作阻力呈线性对应关系,随支架工作阻力的增加而增大,安全阀开启后,顶板下沉速度明显增大,最大下沉速度为安全阀开启前的4.3倍,安全阀长时开启时顶板下沉速度由急增逐渐过渡至缓增状态,ZY26000/40/88液压支架在来压期间一定时间内可以将顶板下沉控制在一定的范围内,但并不能阻止其继续下沉;初撑力及支架刚度大小对顶板控制影响较为明显,随着初撑力的不断增大,顶板下沉及下沉速度显著降低并趋于稳定,临界点为15 MN,顶板下沉与支架刚度呈现类双曲线关系,支架刚度达到14 MPa/m以上时,支架刚度对顶板下沉的抑制作用减弱,顶板下沉趋于平稳状态。

徐刚,张震,杨俊哲,等.8.8 m超大采高工作面支架与围岩相互作用关系[J].煤炭学报,2022,47(4):1462-1472. XU Gang,ZHANG Zhen,YANG Junzhe,et al.Interaction between support and surrounding rock in 8.8 m super mining height working face[J].Journal of China Coal Society,2022,47(4):1462-1472.
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