采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (2): 252-263.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0111

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特厚坚硬煤层两柱掩护式超大采高综放液压支架适应性研究

许永祥1,2,曾明胜1,2,蔡逢华3,丁维波4,刘俊峰1,2,韩会军1,2   

  1. 1. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;  2. 煤炭科学研究总院开采研究院,北京 100013;  3. 陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿,陕西 榆林 719019;  4. 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 榆林 719000
  • 出版日期:2025-03-15 发布日期:2025-03-18
  • 通讯作者: 许永祥,E-mailxu-yongxiang@yeah.net,Tel: 010-84262109-844
  • 作者简介:许永祥(1987— ),男,河南省许昌市人,博士,副研究员,从事智能化长壁工作面支护技术与装备方面的研究。
  • 基金资助:
    天地科技开采设计事业部科技创新基金项目(KJ-2021-KCMS-02);国家重点研发计划项目(2018YFC0604505)

Investigation on adaptability of two-leg shielded LTCC hydraulic supports for ultra-thick and hard coal seam with super-large cutting height

  • Online:2025-03-15 Published:2025-03-18

摘要: 针对未充分考虑顶板约束反力而造成对两柱掩护式综放液压支架承载特性认识不充分的情况,基于榆神矿区特厚坚硬煤层综放开采实践,提出并采用修正的液压支架承载能力曲线,合理解释了两柱掩护式综放液压支架在特厚坚硬煤层综放开采中承载特性和适应性的优越性。将液压支架顶梁失稳分为承载失稳(滑移失稳)、力矩失稳(旋转失稳)和结构件失效失稳,并用于不同架型结构液压支架承载特性对比分析。对比结果表明:顶板约束反力可有效改善液压支架的稳定状态,将力矩失稳(旋转失稳)向承载失稳(滑移失稳)转变,充分发挥液压支架立柱的额定工作阻力;顶板约束反力对两柱掩护式综放液压支架承载特性的影响远大于对四柱支撑掩护式综放液压支架的影响;考虑顶板约束反力情况下,工作阻力21 MN的ZFY21000/35.5/70D型两柱掩护式综放液压支架承载特性优于26 MN的ZF26000/36/70D型四柱支撑掩护式综放液压支架。顶板约束反力的发挥取决于液压支架顶梁与顶板(顶煤)结构耦合状态及其刚度特征,坚硬完整顶板(顶煤)条件更有利于充分发挥顶板(顶煤)约束反力对液压支架承载性能的提升作用。

关键词: 特厚煤层, 坚硬煤层, 综放开采, 超大采高, 液压支架, 适应性

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