特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

论文摘要

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。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 许永祥,王国法,李明忠,张金虎,韩会军

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

来源: 煤炭学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 煤炭科学研究总院开采研究分院,天地科技股份有限公司开采设计事业部

基金: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604504),国家自然科学基金资助项目(51704157),中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金资助项目(2017MS005)

分类号: TD355.4

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0073

页码: 1666-1678

总页数: 13

文件大小: 13323K

下载量: 448

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