特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

被引：34

作者：

许永祥 ^{[1
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王国法 ^{[1
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李明忠 ^{[1
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张金虎 ^{[1
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韩会军 ^{[1
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机构：

[1] 煤炭科学研究总院开采研究分院

[2] 不详

来源：

煤炭学报 | 2019年 / 44卷 / 06期

基金：

国家重点研发计划;

关键词：

支架结构; 围岩结构; 结构耦合; 特厚坚硬煤层; 综放开采;

D O I：

10.13225/j.cnki.jccs.2019.0073

中图分类号：

TD355.4 [];

学科分类号：

摘要：

针对榆神矿区坚硬特厚煤层综放开采所面临的顶煤悬顶距长、冒放性差、采出率低和采放不协调等问题,探讨了机采割煤高度6. 0 m以上的超大采高综放开采可行性和必要性,分析超大采高综放开采支架-围岩耦合关系,在支架-围岩强度、刚度和稳定性耦合的基础上,提出超大采高综放开采支架-围岩结构耦合理论。从液压支架与围岩相互作用机理角度,阐释了支架-围岩支护系统"小结构"初次耦合主动支撑和"大结构"二次耦合被动承载概念和理论,分析了围岩"大、小结构"耦合对工作面围岩支护效果和适应性的影响,指出综采放顶煤液压支架结构设计除需满足"小结构"支护系统适应"大结构"周期性破断失稳形成的强动载矿压外,还需考虑液压支架结构(特别是放煤机构结构)对顶煤冒放运移规律和支架载荷演化过程的影响,通过支架结构与顶煤冒放结构耦合实现顶煤顺利放出,提高顶煤采出率。采用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场调研等研究方法,分析了坚硬顶煤冒落和放出结构以及冒放过程的成拱机理,讨论了液压支架结构高度对矿山压力显现强度、顶煤冒放结构和资源采出率的影响,研究了放煤机构结构对顶煤成拱结构的影响,以及放煤机构结构对顶煤的二次破碎作用,提出了强力放煤机构结构改进和优化策略,并对破煤机理和效果进行探讨,以期为相似坚硬特厚煤层综放开采支架-围岩耦合提拱理论指导和借鉴。

引用

页码：1666 / 1678

页数：13

共 19 条

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