大采高綜采工作面支架-圍巖關(guān)系研究.pdf

1、隨著厚煤層綜采技術(shù)的不斷發(fā)展，以及大采高綜采設(shè)備的不斷推陳出新，大采高綜采工作面支架-圍巖關(guān)系的研究逐漸成為人們關(guān)注的焦點。厚煤層大采高綜采條件下，具有采場開采空間大、巖層垮落范圍增大、工作面發(fā)生支架壓死或支架損壞的事故率高的特點，因此研究液壓支架與頂板圍巖間的相互作用關(guān)系，對保證厚煤層礦井安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。
　　首先，本文通過現(xiàn)場實測和數(shù)值模擬(FLAC3D)相結(jié)合的手段，對大采高綜采工作面的礦壓顯現(xiàn)特征進(jìn)行了分析。通

2、過對上灣礦12401大采高綜采工作面的礦壓觀測，可知大采高綜采條件下周期來壓步距比較小，通過FLAC3D數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)大采高綜采條件下頂板的應(yīng)力出現(xiàn)明顯增加，超前支承壓力的峰值也出現(xiàn)明顯增加。
　　其次，通過理論分析與數(shù)值模擬(UDEC)相結(jié)合的方法，建立力學(xué)模型對大采高綜采工作面頂板的斷裂運動進(jìn)行了研究。根據(jù)薄板理論分別建立了大采高綜采頂板初次破斷、頂板周期破斷力學(xué)模型，分別推導(dǎo)了對應(yīng)模型的撓曲面方程；結(jié)合工程概況運用UDEC軟件

3、建立了平面應(yīng)變模型，對大采高綜采工作面上部巖層的破斷運移進(jìn)行了模擬分析。
　　然后，結(jié)合圍巖與支架相互作用機(jī)理理論分析和開采期間對現(xiàn)場初撐力和循環(huán)末阻力的實測統(tǒng)計，對大采高綜采工作面支架-圍巖的適應(yīng)性進(jìn)行了研究。其中圍巖與支架作用機(jī)理分析包括支架圍巖系統(tǒng)剛度分析和支架圍巖力學(xué)模型分析，得到了圍巖-支架維持穩(wěn)定的三個基本條件；現(xiàn)場實測統(tǒng)計表明，液壓支架循環(huán)末阻力與初撐力呈正比線性關(guān)系，支架初撐力越大，循環(huán)末阻力越大。
　　最后