煤炭科学技术

北大核心,CA,JST,EI,CSCD

国内刊号:11-2402/TD

国际刊号:0253-2336

煤炭科学技术杂志2025年第8期:深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架−围岩关系

发布日期:

作者:李增强, 郑晓晨, 周均忠, 高维强, 刘文东, 李强, 张鹏飞, 王兆会, 吴传平,

关键词:冲击地压, 充填开采, 坚硬顶板, 支架−围岩关系, 支架阻力,

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段,充填工作面支架−围岩关系同常规工作面存在明显差异,导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型,提高围岩控制效果,降低装备配置成本,以古城煤矿1123工作面为工程背景,研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征,分析支架−围岩耦合作用关系。结果表明:充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别,前者曲线平滑且斜率小,后者瞬变现象频发且斜率大;充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象,表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型;采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下,支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型,但以快速降阻型为主,表明1123工作面支架初撑力24 MPa偏大,导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象;将采空区划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了充实率对沉降曲线形态的影响;考虑厚顶煤破坏损伤程度,提出了充填工作面支架阻力确定方法,解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因,给出了支架刚度和初撑力优化原则,改善了支架−围岩耦合关系,提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果。

来源:2025年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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