大采高综采顶板特性与支架承载研究

"大采高综采采场顶板结构特征与支架合理承载研究，主要探讨了在大采高综合机械化采煤过程中，如何通过理论分析与现场实测相结合的方式，来确定采场顶板的结构特性以及支架的合理承载力。文章中提到了直接顶中厚硬岩层对覆岩垮落的影响，提出了直接顶关键层的概念，并基于此对直接顶进行分类，以计算支架的工作阻力。研究表明，不同类型的直接顶关键层会对支架的工作阻力产生显著影响，对于采场安全与高效开采至关重要。此外，该研究还涉及了支架工作阻力在冲击动载荷下的计算和应用。" 大采高综采是一种高效的煤炭开采方式，其特点是采煤高度大，对顶板管理及支架设计的要求极高。袁永和张小刚的研究聚焦于这一领域的关键问题，即如何确保支架在承受巨大压力的同时，既能有效支撑顶板，又能避免过度承载导致的设备损坏或安全事故。 文章提出直接顶关键层的概念，这是一个对于覆岩稳定性起决定性作用的岩层。通过对直接顶关键层的识别和分类，可以更准确地预测和计算顶板的垮落模式及支架的工作阻力。当不存在直接顶关键层时（Ⅰ类条件），采场的支架阻力通常按照6~8倍采高岩柱重量估算；而在存在直接顶关键层的情况下（Ⅱ类条件），顶板结构变为双层结构，即"悬臂梁-砌体梁"，此时，支架的工作阻力需综合考虑关键层的厚度、强度和层位。 此外，研究还强调了在冲击动载荷下计算支架工作阻力的重要性，这是因为在大采高综采中，采煤活动会产生强烈的动态载荷，这些载荷可能对支架造成额外的压力，必须在设计中予以充分考虑。研究成果已成功应用于实际的大采高综采作业中，对于提高采煤效率和保障安全生产具有重要意义。 这项研究为大采高综采提供了科学的理论支持，对于优化支架设计、改善顶板管理策略以及提升矿井安全水平具有深远的实践价值。同时，它也为未来的类似研究提供了新的思考方向和方法论基础。