8.5m特厚煤层8.5m采高支架选型与数值模拟关键研究

本研究聚焦于特厚近水平煤层8.5米采高支架的选型及数值模拟，针对上湾塔矿1-2煤层的世界首个8.5m采高工作面进行深入探讨。在煤炭开采领域，随着综采设备和技术的进步，大采高采煤工艺在厚煤层开采中的重要性日益凸显。然而，对于特厚煤层的大采高工作面，尤其是像12401工作面这样的，其顶板控制问题对生产效率的影响不容忽视。 研究首先介绍了背景，12401工作面煤层厚度平均为8.5m，倾斜度极小，埋深范围广，地质条件复杂，包括粉砂岩、粗粒砂岩、泥岩等。通过对工作面的实地测量和岩性分析，研究团队布置了钻孔进行详细研究，并对工作面的巷道布局进行了规划。 文章的核心内容包括对8.5m采高工作面的矿压显现规律进行研究。研究者利用现场实测计算和ANSYS数值模拟工具，对直接顶和基本顶的初次与周期来压步距参数进行预测，这涉及到支架在大采高工作面的稳定性分析。考虑到特大采高工作面可能存在的断块大回转空间，特别关注了冲击动载的影响，这是传统理论研究中较少涉及的部分。 通过模拟数据，研究者深入分析了支架与围岩的作用关系，试图找到采高与顶底板移近量之间的量化关系，这对于理解和控制大采高下的顶板管理至关重要。最后，研究者针对8.5m支架的支护强度和工作阻力参数进行了确定，这些参数的选择直接影响到支架的有效支撑和矿井的安全。 整个研究结果为神东矿区类似条件下的支架选型以及顶板控制策略提供了重要的理论依据，有助于优化特大采高工作面的开采效率和安全性，具有很高的实用价值和理论指导意义。