超大采高工作面液压支架与围岩耦合作用关系

王国法^1,2，庞义辉^1,2，李明忠^1,2，马英^1,2，刘新华¹

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 煤炭科学研究总院开采研究分院

摘 要：针对金鸡滩煤矿坚硬厚煤层赋存条件,提出了8.2 m超大采高一次采全厚开采方法,分析了超大采高工作面液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合关系及控制方法,研制了ZY21000/38/82D型超大采高液压支架及新结构。基于液压支架与围岩耦合作用关系,采用理论分析与数值模拟方法研究了超大采高液压支架合理工作阻力确定的"双因素"控制法;通过建立脆性坚硬厚煤层煤壁片帮的"拉裂-滑移"力学模型,得出了控制煤壁片帮发生滑移失稳的液压支架临界护帮力;分析了销轴铰接间隙对超大采高液压支架稳定性的影响及控制方法。通过创新研制大缸径抗冲击双伸缩立柱、三级协动护帮装置等新结构,保证了超大采高液压支架与围岩系统的稳定性控制。

关键词：8.2m超大采高综采;支架与围岩耦合关系;工作阻力;煤壁片帮;稳定性控制;