煤炭科学技术

作者：蔺星宇, 徐刚, 高晓进, 张震, 刘前进,

关键词：超长工作面, 均化循环, 支架工作阻力, 支架增阻特性, 分区特征,

综采工作面倾向长度的增加，对顶板破断及应力演化产生的影响效应是复杂的，导致工作面支架支护特性存在分区差异。为深入理解超长工作面支架与围岩相互作用关系，以小保当煤矿450 m超长工作面为工程背景，构建弹性基础岩梁力学模型，运用数理统计及均化循环分析方法，对工作面支架实测数据开展循环末阻力、工作阻力分布频率、支架增阻特性分析，明晰不同面长工作面倾向方向顶板运动及支架工作阻力分布特征，探究超长工作面支架倾向分区内支架增阻特性。研究结果表明：工作面倾向长度增加，导致两巷煤体对中部顶板的支承减弱，中部峰值区域向两巷移近，超长工作面支架工作阻力分布趋势呈M型三峰值分布；超长工作面上部、中部、下部三区域支架呈对数型增阻时，其均化曲线仍为对数函数，表现为先急增阻后趋于平缓，此种支架增阻情况反映了来压期间工作面顶板由快速下沉逐渐变为缓慢下沉；呈对数−指数型增阻时，中上部区域支架增阻均化曲线为对数函数，中部及中下部均化曲线为对数−指数型复合函数，表现出先急增阻然后趋于平缓最后急增阻的特征；当支架工作循环时间超过一定值，对数−指数复合增阻型支架会急速增阻，不利于顶板控制，通过优化工作面割煤速度，降低支架工作循环时间，可减小支架增阻量，避免高阻力状态下支架再次瞬时增阻，提升工作面支架支护效果。

来源：2023年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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