采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 499-506.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0386

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急倾斜特厚煤层开采覆岩结构演化特征及支架工作阻力计算

  

  1. 1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室, 矿业工程学院, 江苏    徐州    221116;
    2.凉山州益门煤矿, 四川    会理    615100

  • 出版日期:2022-05-15 发布日期:2022-07-05
  • 通讯作者: 岳鑫 E-mail: yuexin@cumt.edu.cn Tel: 18051374261
  • 作者简介:吴锋锋( 1979— ) 男 河南省拓城县人 博士 副教授 从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 52174138)

Movement law of overburden  in  steep  inclined  ultra thick seam and  calculation  of support working  resistance

  • Online:2022-05-15 Published:2022-07-05

摘要: 针对急倾针特厚煤层水平分段综放开采中顶板失稳过程复杂及支架选型问题,采用物理模拟、理论计算以及现场实测的方法,研究了急倾针特厚煤层水平分段开采覆岩活动结构演化特征,构建了该开采条件下支架与围岩相互作用关系力学模型,推导得出支架工作阻力计算公式,指导了该开采条件下支架的合理选型。 研究表明开采过程中覆岩活动分为两个时期,开采初期采空区的上端顶板大面积悬空,覆岩垮落形成不对称的拱形结构,而在后期阶段顶板破断岩块在倾针方向上相互较接,形成较接岩块结构;开采初期支架所受载荷来自顶煤、垮落煤矸石,顶板侧还受顶板悬臂梁作用,在后期较接岩块结构失稳状态下,支架还要承受垮落覆岩压力;满足整个开采过程控顶要求的合理支架工作阻力为开采后期较接岩块结构失稳状态时的支架工作阻力。 基于理论计算,益门煤矿 1212 工作面选用 ZF2600 /16 /26 型液压支架,支架工作阻力实测结果与理论计算相吻合,所选支架满足现场顶板控制要求,验证了所提出的支架工作阻力计算方法的准确性。

关键词: 急倾斜煤层 , 水平分段开采 , 覆岩结构 , 支架阻力

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