大采高综采支架围岩稳定性关键机制与等效阻力研究

大采高综采采场支架围岩相互作用机理是一项关键的采矿工程问题，它涉及到支架的设计与施工安全性以及整个开采过程中的岩体稳定性。本文由袁永、李召鑫等人合作完成，他们在研究中着重探讨了大采高综采条件下支架与顶板、底板和煤壁之间的复杂相互作用。他们提出了一种创新的方法，即支架等效支护阻力与等效护帮力的概念，并设计了相应的计算模型。 在大采高综采中，支架的稳定性直接影响到整个采场的稳定性，尤其是当面临Ⅰ类和Ⅱ类直接顶采场时，这种影响更为显著。研究发现，对于Ⅰ类采场，支架等效支护阻力并不与顶板下沉量呈现传统的双曲线关系，而是与端面顶板下沉量呈现出近似的双曲线趋势。同样，对于Ⅱ类采场，支架的支护性能随着顶板下沉量的增加表现出类似的双曲线特征。 文章还指出，支架对煤壁的支持作用并非线性，而是存在负线性关系，意味着支架抵抗煤壁运动的能力随着煤壁运动加剧而减弱。同时，支架等效护帮力与煤壁片帮深度的关系也呈现出类双曲线模式，这反映了煤壁状态对支架支持能力的影响。 此外，支架与底板之间的摩擦力以及支架作用于底板的压力分布特性，对支架等效支护阻力有着显著的影响。这些因素需要在设计和施工过程中得到精确的考虑，以确保支架能够有效地控制围岩运动，维持采场的稳定。 关键词“采矿工程”、“大采高综采”、“支架围岩关系”、“等效支护阻力”和“等效护帮力”揭示了文章的核心研究内容，而“双曲线关系”的提及则突出了研究中发现的关键趋势。通过这篇首发论文，研究人员为深入理解大采高综采条件下支架设计和优化提供了理论依据，对于提高矿产开采的安全性和效率具有重要意义。