厚硬顶板条件下综采面液压支架工作状态分析.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第９期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．４８，Ｎｏ．９ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１６０９０２６厚硬顶板条件下综采面液压支架工作状态分析１，２１，２３３１，２张恩强，吴蒸，候育道，张永乐，陈星（１．西安科技大学能源学院，陕西西安７１００５４；２．教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西西安７１００５４；３．陕西陕煤韩城矿业有限公司，陕西韩城７１５４００）摘要：收集分析了桑树坪煤矿３１０５综采面矿压监测资料，计算了液压支架的初撑力、工作阻力和循环末阻力等分布特征值，发现该

2、工作面支架受力各特征值偏小；进一步分析工作面的地质资料得知，距煤层顶板１０ｍ处的位置存在２１ｍ厚的石英砂岩，该岩层属厚硬岩层；建立了支架－围岩相互作用模型，进一步探讨支架工作状态与厚硬顶板之间的关系。结果表明：正常回采时，由于厚石英砂岩抗弯曲能力强，基本顶下沉不明显，认为支架只承载直接顶的载荷；周期来压时，由于基本顶厚硬和采空区充填充分，基本顶给定变形量小，致使工作面来压强度小。研究结果对同类条件下的液压支架设计和综采面矿压管理具有指导意义。关键词：液压支架；矿压监测；厚硬顶板；支架－围岩相互作用模

3、型中图分类号：ＴＤ３１３；ＴＤ３５５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）０９-００８７-０４Ｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔｉｎｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｕｎｄｅｒｔｈｉｃｋ－ｈａｒｄｒｏｏｆ１，２１，２３３１，２ＺＨＡＮＧＥｎ－ｑｉａｎｇ，ＷＵＺｈｅｎｇ，ＨＯＵＹｕ－ｄａｏ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ－ｌｅ，ＣＨＥＮＸｉｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙ，Ｘｉ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａ

4、ｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．ＷｅｓｔｅｒｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｈａａｎｘｉＳｈａｎｍｅｉＨａｎｃｈｅｎｇＭｉｎｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｎｃｈｅｎｇ７１５４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａｉｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｉｎＮｏ．３１０

5、５ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｏｆＳａｎｇｓｈｕｐｉｎｇｃｏａｌｍｉｎｅ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｖａｌｕｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｎｉｔｉａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｌａｔｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｅｔｃ．，ａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ａ２１－ｍｅｔｅｒ－ｔｈｉｃ

6、ｋｑｕａｒｔｚｓａｎｄｓｔｏｎｅｉｓ１０ｍｅｔｅｒｓａｗａｙｆｒｏｍｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍｒｏｏｆ，ｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｇｓｔｏｈａｒｄ－ａｎｄ－ｔｈｉｃｋｓｔｒａｔａ．Ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔ－ｒｏｃｋｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔａｎｄｈａｒｄ－ａｎｄ－ｔｈｉｃｋｓｔｒａｔａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄｕｒｉｎｇｔｈｅｎｏｒｍａｌ

7、ｍｉｎｉｎｇ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒ－ｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｉｃｋｑｕａｒｔｚｓａｎｄｓｔｏｎｅ，ｔｈｅｂａｓｉｃｒｏｏｆｓｕｂｓｉｄｅｓｈａｒｄｌｙ．Ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｂｅａｒｓｔｈｅｌｏａｄｏｆｉｍｍｅｄｉａｔｅｒｏｏｆａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ．Ｄｕｒｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｃｗｅｉｇｈｔｉｎｇ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｔｈｉｃｋ－ｈａｒｄｂａｓｉｃｒｏｏｆａｎｄｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｆｉｌｌｅｄｇｏａｆ，ｔｈｅｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂａｓｉｃｒｏｏｆｉｓｓｍａｌ

8、ｌ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｓｍａｌｌｗｅｉｇｈｔｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔ；ｍｉｎｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｔｈｉｃｋ－ｈａｒｄｒｏｏｆ；ｓｕｐｐｏｒｔ－ｒｏｃｋｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｄｅ［３］［４］液压支架工作状态不仅关乎顶板安全，更直接影响工多。同时，厚硬顶板对上覆岩层也有一定的控制作用。作面的正常生产。它与采场围岩条件密切相关。一般而言，桑树坪煤矿３１０５综采面顶板中存在