采场支架与围岩相互作用原理.docx

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1、采场支架与围岩相互作用原理（一）支架与围岩相互作用体系 回采工作面的支架与其支撑的围岩是一对相互作用着的矛盾统一体。支架结构及性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律，只有这样才能使支护结构设计既经济又合理。同时也只有支架的支撑力分布合适，护顶装置可靠，才有可能维护好顶板，以保证矿工的安全和生产正常进行。 （二）支架与围岩相互作用的特点 回采工作面支架与围岩关系的特点如下： （1)支架和围岩是相互作用的一对力。在小范围内，围岩形成的顶板压力可看作是一个作用力，支架可以视为一个反力，两者应互相适应，使其大小相等，而且尽可

2、能地作用在一个作用点上。 （2）支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关。事实证明，刚性、急增阻式、微增阻式或恒阻式支架受力在工作面的分布状态是不一致的，恒阻式支架的受力比较均匀。 （3)支架结构及尺寸对顶板压力的影响。实际生产中证明，在支架架型选择合适时，可以用最小的工作阻力维护好顶板。例如在有些条件下使用短梁的掩护式支架(支柱工作阻力仅800kN)却能取得比使用四柱垛式（工作阻力2400kN）更好的维护效果。 从上述情况可知，支架结构设计必须适应围岩条件，支架性能应尽可能设计成恒阻式，在支架受力的过程

3、中应尽可能使其与顶板压力相一致。在支架参数中最主要的是确定工作阻力与可缩量。对围岩来说，主要是考虑在各种支架反力作用下的顶板状态，由此引出评定围岩完整与否的质量标准问题。 （三）支架工作阻力与顶板下沉量的关系 早在60年代，国内外曾多次进行了支架工作阻力P与顶板最终下沉量△L之间关系的试验。我国当时是在实验室内进行的，有些国家是根据现场实测资料加以统计，其中最完整的是前苏联在一个工作面进行了支架调压试验，结果与实验室所得大致相同，即证明了工作阻力P与顶板最终下沉量(即由煤壁到采空区一侧)是一近似的双曲线，或称为P－△L

4、曲线。试验的条件为：采高1.3～1.5m，倾角2°～3°，直接顶为5m左右的粉砂岩，抗压强度为73MPa；再上面仍为粉砂岩，但较致密，抗压强度为8182.6MPa；采用支撑式液压支架。在调压试验中，开始时使用每架1500kN的工作阻力，而后调到1300kN／架。此为试验的第I阶段。在第Ⅱ阶段则调到每架1000kN。最后将支架调到600kN／架。每阶段都经历了周期来压及平时两个过程。表5－4介绍了试验所得的数据。 表5－4调压试验各阶段情况表 所有上述的统计及试验结果均证明了一个事实，即在一定工作阻力以上

5、，支架工作阻力增加对顶板下沉量影响较小，但低于此值则影响极大。由此，可以得到在前述分析中同样的结论，即采场支架的工作阻力并不能改变上覆岩层的总体活动规律。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！