大采高综采支架初撑力对煤壁稳定性的影响研究-北京大学学报.PDF

　 第４４卷第９期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ．４４　 Ｎｏ．９　 　 ２０１６年 ９月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｓｅｐ． ２０１６　 大采高综采支架初撑力对煤壁稳定性的影响研究 李　 恒，康天合，李晓坡，杨永康，毋林林 （太原理工大学 采矿工艺研究所，山西 太原　 ０３００２４） 摘　 要：为了解决大采高综采工作面易发生煤壁片帮及其难以控制的问题，提出了将控制煤壁片帮的 切入点放在液压支架上，通过采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了综采液压支架初撑力为 ０～５ ０００ ｋＮ 时对煤壁稳定性的影响规律。 研究结果表明：当液压支架初撑力由０ 增大到５ ０００ ｋＮ 时，煤壁内破坏深度由３０ ｍ减小为１５ ｍ，垂直集中应力峰值减小２４％，煤壁处顶板下沉量减小２４ ｍｍ，煤壁水平偏移量减小８ ｍｍ。 现场实测结果显示，提高液压支架初撑力能有效减小煤壁片帮次数 和片帮深度；改善煤壁受力状态，最终减小煤壁片帮发生的概率。 关键词：大采高综采；液压支架；初撑力；煤壁片帮；围岩控制 － － － 中图分类号：ＴＤ３２３　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１６）０９ ００６７ ０５ － Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｅｔｔｉｎｇ ｌｏａｄ ｏｆ ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｈｉｇｈ ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｏ ｃｏａｌ ｗａｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｌｉ Ｈｅｎｇ，Ｋａｎｇ Ｔｉａｎｈｅ，Ｌｉ Ｘｉａｏｐｏ，Ｙａｎｇ Ｙｏｎｇｋａｎｇ，Ｗｕ Ｌｉｎｌｉｎ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　 ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｗａｌｌ ｓｐａｌｌｉｎｇ ｅａｓｉｌｙ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｍｉｎｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎｔｈｅａｖａｉｌａｂｌｅｍｅｔｈｏｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｏａｌｗａｌｌｓｐａｌｌｉｎｇ，ａｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｐｏｉｎｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｏａｌｗａｌｌｓｐａｌｌｉｎｇｗｏｕｌｄｂｅｓｅｔ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ． Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｌａｗ ｏｆ ｔｈｅｃｏａｌｗａｌｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｈｅｎｔｈｅｓｅｔｔｉｎｇｌｏａｄｏｆｔｈｅｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｗｅｒｅｄｓｕｐｐｏｒｔｗａｓ０～５０００ｋＮ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｌｏａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０ｔｏ５０００ ｋＮ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅ ｄｅｐｔｈ ｉｎｔｈｅ ｃｏａｌ ｗａｌｌ ｗｏｕｌｄ