大采高综放工作面矿压研究：顶板破断与液压支架作用

"特厚煤层大采高综放工作面矿压及顶板破断特征" 这篇学术文章深入探讨了特厚煤层大采高综放开采过程中遇到的矿压管理和顶板控制问题。在大采高综放工作面，由于开采深度增加和覆岩活动空间增大，开采扰动更为剧烈，这给顶板稳定性带来了巨大挑战。作者以不连沟煤矿的特厚煤层开采为例，结合现场实测数据和理论分析，对这种复杂条件下的矿压现象和顶板运动规律进行了详尽研究。 文章中，研究人员建立了一个大采高综放采场周期来压岩层破断的力学模型，这个模型对于理解顶板的运动和破断机制至关重要。通过模型分析，他们得出液压支架工作阻力的计算方法，这对优化支架设计和确保工作面的安全运营具有指导意义。然而，实际观测结果显示，现有液压支架的额定工作阻力（13800 kN）在面对大采高综放工作面的矿压时显得不足，表现为安全阀频繁开启和顶板快速下沉。 文章进一步揭示了顶板破断的结构特性：随着开采空间的扩大和直接顶厚度的增加，低位基本顶转化为直接顶，形成了悬臂结构，而高位基本顶则形成为砌体梁，二者共同构成了“上位砌体梁-下位倒台阶组合悬臂结构”。这种结构在工作面来压时容易发生滑落失稳，导致强烈的矿压现象，表现为明显的动载和短暂的持续时间。 根据这些力学特征，作者提出了调整液压支架工作阻力的策略，以更好地适应和控制这种特殊的矿压环境。这一研究对于提高特厚煤层大采高综放工作面的安全性和生产效率具有重大意义，同时也为同类煤矿的矿压管理提供了理论依据和实践经验。 关键词涉及特厚煤层开采、大采高、综放工作面、组合悬臂梁、砌体梁以及支架工作阻力，反映了研究的核心内容和研究领域。该文是煤炭行业的研究成果，可能对煤矿开采技术、矿压控制理论和实践等方面的研究人员及工程师有很高的参考价值。