大倾角特厚煤层综放工作面支架优化与卸压效应研究

本文主要探讨了大倾角特厚煤层综放工作面支架选型及工作阻力的关键问题。研究以山西宁武孟家窑煤矿5#煤层的综放工作面为背景，基于支架与围岩相互作用的理论，采用数值模拟的方法对该工作面的支架工作阻力进行了深入分析。 首先，研究指出在开采过程中，63#煤对65#煤的应力释放作用有限，主要集中在工作面前方2m范围内的应力集中现象，这是由于走向和侧向支承压力的叠加效应。当开采上层煤层（如65#煤）时，如果其底板破坏深度较大（约24m）且卸压深度也较高（约65m），它能有效地减轻对下层煤层（如67#煤）的顶底板压力，从而实现部分压力释放。 在开采下层煤层（如67#煤）时，由于顶板破坏深度大于底板，导致卸压高度约70m，因此67#煤的开采对65#煤的顶板压力有明显的缓解作用。这些模拟结果对于理解和预测大倾角特厚煤层综放工作面的动态响应至关重要。 作者们参考了多篇专业著作，如关于冲击矿压防治、巷道影响数值模拟、高压水射流防治冲击地压、厚煤层开采解放层卸压效果等方面的研究，强调了数值模拟在解决复杂地质条件下的实际应用价值。此外，论文还引用了关于煤岩损伤、构造控制型冲击地压监测预警以及煤岩体强度弱化减冲理论的研究，这些都为支架选型提供了理论依据。 最后，作者刘辉作为高级工程师，以其丰富的煤矿生产管理经验，参与了这项研究，并强调了支架选型必须考虑工作面的实际条件，确保其能够承受工作阻力，有效保护煤层，防止冲击地压等问题的发生。该研究不仅对大倾角特厚煤层综放工作面支架的设计和优化具有指导意义，也对煤矿开采过程中的安全性和效率提升具有重要参考价值。