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作者
王红伟蒋宝林闫壮壮解盘石冯坤吕建华
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单位
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室 西安科技大学能源学院 山东矿机华能装备制造有限公司四川川煤华荣能源有限责任公司铁山南煤矿
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摘要
大倾角走向长壁伪俯斜工作面顶板破断具有不同于真倾斜工作面的时序性和分区性,其顶板垮落充填特征极大影响了下端头支护安全性,需要针对下端头进行支护优化。采用数值计算、物理相似模拟实验、理论分析等综合方法,结合多个大倾角伪俯斜工作面实验与现场经验,分析了大倾角伪俯斜工作面顶板垮落充填规律和下端头顶板结构形成特征,建立了下端头三角板力学模型,提出了端头支架支护阻力计算公式。结果表明:大倾角伪俯斜工作面顶板垮落、滑移、充填交错发生,对采空区下部充填具有不均匀性,基本顶破断呈“U-X-O”动态演化过程,工作面下端头形成梯阶弧形三角板结构,弧形三角板传递至端头支架的载荷呈二次函数曲线分布,得到了下端头无充填时端头支架所需工作阻力计算公式。通过枣泉煤矿大倾角综放开采工程应用,确定了端头支架最小工作阻力为8 091.866 kN,选取ZTHJ11400/15.5/25型横式端头支架,保证了端头顶板结构的动态稳定,减少了端头漏冒事故,取得了良好支护效果。
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关键词
大倾角煤层下端头支护伪俯斜“U-X-O”破断弧形三角板梯阶结构
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(51974230,51634007);山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020326);
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文章目录
0 引 言
1 伪俯斜采场顶板破断特征
1.1 直接顶垮落滑移规律
1.2 基本顶破断规律
1.3 下端头弧形三角板形成特征
1)顶煤弧形三角板。
2)直接顶弧形三角板。
3)基本顶弧形三角板。
2 下端头合理支护阻力研究
2.1 下端头支护形式
2.2 弧形三角板稳定性分析
2.3 下端头支架支护阻力确定
2.3.1 弧形三角板受力分析
2.3.2 端头支架最小支护阻力
3 工程应用效果
4 结 论
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引用格式
王红伟,蒋宝林,闫壮壮,解盘石,冯坤,吕建华.大倾角伪俯斜工作面下端头支护阻力研究[J].西安科技大学学报,2023,43(01):28-36.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0104.
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