• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
大采高综放工作面支架动态响应特征研究及应用
  • 38
  • 作者

    蔺星宇 徐刚 张震 高晓进

  • 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

  • 摘要
    采场支架动态响应特征包含支架增阻、活柱下缩等信息,是反映工作面矿压显现强度的重要指标,也是研究支架与围岩动态相互作用关系的基础。以曹家滩煤矿122108工作面为例,采用理论分析、数理统计等方法,明晰回采过程支架动态响应特征,揭示不同承载阶段支架增阻机制,实测分析工作面压裂前后矿压显现特征,并开展了来压前后支架增阻特性研究与应用。结果表明:在连续多个循环中支架呈“高阻力且活柱持续下缩”特征则工作面来压,可利用支架下缩信息评价历次来压的显现强度;顶板未断裂时,运用广义开尔文模型能较好表征该时期顶板缓慢活动;顶板断裂后,给定变形阶段支架呈对数型增阻,增阻速率由支架刚度、控顶距、断裂顶板失稳状态共同决定,给定载荷阶段支架呈指数或线性型增阻;采用支架工作阻力与高度双因素分析法能准确判断强矿压工作面矿压显现特征,压裂后工作面30m以上大来压步距占比大幅减小,10~28m来压持续距离占比降至2%,支架累计下缩量、下缩速度正态分布曲线整体降低;支架增阻类型、增阻速率的变化是判断工作面来压与否的一个显著特征,可作为预测工作面来压的新手段;运用支架均化增阻结果可预测顶板压力、反演顶板宏观下沉变化。以上研究成果对于完善支架与围岩相互作用关系,指导工作面顶板灾害预警与防治具有一定的参考意义。
  • 关键词

    支架动态响应支架与围岩作用关系强矿压来压周期支架增阻

  • 文章目录

    0引 言
    1工程背景
    2支架与围岩动态相互作用研究
    2.1不同承载阶段支架工作阻力与顶板高度变化
    2.2 不同承载阶段支架增阻机制分析
    2.2.1 122108工作面顶板断裂机制
    2.2.2 顶板断裂前支架增阻机制
    2.2.3 顶板断裂后支架增阻机制
    3 大采高综放工作面矿压实测分析
    4支架增阻特性及应用研究
    4.1 来压前后支架增阻实测分析
    4.2 顶板宏观下沉过程反演
    5结论
  • 引用格式
    蔺星宇,徐刚,张震,等.大采高综放工作面支架动态响应特征研究及应用[J/OL].煤炭学报,1-16[2024-09-24].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0732.
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