大采高综采采场支架围岩系统稳定性SD模型研究

"大采高综采采场支架围岩系统的SD模型与应用" 这篇论文主要探讨了在大采高综采工作面中如何通过系统动力学（System Dynamics, SD）方法来建立支架围岩系统的模型，并应用于实际的矿山安全生产。作者袁永、屠世浩和张小刚等人首次尝试使用SD方法分析大采高综采采场的稳定性问题，他们在阳煤集团寺家庄煤矿15104工作面的条件下进行研究。 系统动力学是一种用于理解和预测复杂系统动态行为的工具，特别适用于处理具有反馈机制的问题。在采矿工程领域，支架与围岩之间的相互作用是影响采场稳定性的重要因素。论文中，研究人员构建了一个包括工作面（Working Face, W）、回采巷道（Return Airway, R）、支架（Support, S）和岩层（Surrounding Rock, F）的"WRFS"系统模型，详细分析了这四个部分之间的因果反馈关系。 通过建立的SD模型，论文深入研究了工作面推进速度、端面距、支架状态（如支架位移和初撑力）以及护帮板长度等关键参数对采场稳定性的影响。这些因素的动态变化可以影响到工作面顶板、底板和煤壁的运动，进一步影响支架的支撑效果和围岩的稳定性。 论文指出，通过模拟分析，可以预测不同工况下采场的稳定性状态，为优化生产参数提供依据。例如，加快工作面推进速度可能导致顶板压力增大，影响支架的稳定性和围岩控制；而合适的端面距和护帮板长度能有效减小煤壁的片帮风险，提高支架对围岩的支撑效果。 此外，该研究还得到了高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题和江苏高校优势学科建设工程资助项目的资金支持，表明其研究成果具有较高的学术价值和实践意义。论文的关键词包括大采高综采、支架围岩系统、系统动力学、系统流图和模拟分析，反映了研究的主要内容和方法。 这篇论文为大采高综采条件下如何利用系统动力学理论来优化支架围岩系统的稳定性提供了一种新的研究途径，并且已经在实际生产中得到验证，对于提高矿井的安全性和生产效率具有积极的指导作用。