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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
千米深井超长工作面支架阻力分布特征及影响因素研究
  • 作者

    王兆会唐岳松李辉杨印朝李家龙王志峰

  • 单位

    中国矿业大学(北京)能源与矿业学院中国中煤能源集团有限公司冀中能源股份有限公司

  • 摘要
    为促进深部煤炭资源安全高效开采,以中煤新集口孜东矿121304工作面为工程背景,研究千米深井超长工作面支架阻力分布特征及影响因素,指导深部围岩控制。结果表明:千米深井超长工作面超前采动应力呈三峰式分布,采空区压实特征呈三区式分布,造成工作面长度方向上支架阻力呈现“两端高、中部低”的分布特点;埋深增加,采动应力峰值接近基本顶单轴抗压强度,叠加侧向卸荷作用下,基本顶萌生超前采动应力驱动型破坏裂隙;采动应力峰值越大,局部裂隙发育程度越高,基本顶破碎块度减小,支架阻力降低,超前采动应力三峰式分布造成来压阶段支架阻力“两端高、中部低”分布类型;根据冒落矸石压实程度将采空区划分为充分压实区、非充分压实区和悬露顶板支撑区,构建了空区矸石支撑下基本顶悬臂梁力学模型,得到基本顶W型下沉曲线;将液压支架视为弹性体,得到作用于支架之上的顶板载荷M型分布曲线,解释了千米深井超长工作面正常推进阶段支架阻力呈现“两端高、中部低”分布类型的原因,最后提出了基于液压支架分区控制的差异化顶板管理方法。
  • 关键词

    千米深井超长工作面支架阻力采动应力采空区压实特性分区控制

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904304,51934008);
  • 文章目录
    1 工程背景
    1.1 工作面开采条件
    1.2 工作面围岩破坏特征
    2 支架阻力分布特征
    3 采动应力分布对支架阻力的影响
    3.1 深井超长面采动应力分布特征
    3.2 支架阻力分布的采动应力效应
    4 采空区压实特征对支架阻力的影响
    5 工作面围岩分区控制方法
    6 结 论
  • 引用格式
    王兆会,唐岳松,李辉,杨印朝,李家龙,王志峰.千米深井超长工作面支架阻力分布特征及影响因素研究[J].采矿与安全工程学报,2023,40(01):1-10.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0541.
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