大采高液压支架工作阻力比值优化研究：0.65-0.70的最佳选择

本文主要探讨了大采高液压支架在煤炭开采过程中的关键性能参数——初撑力（setting load）与额定工作阻力（yield load）之间的合理比值关系。研究采用了连续介质力学的离散元方法，这种方法能够精细模拟复杂系统的动态行为，特别适用于大型复杂设备如液压支架的数值分析。作者构建了一个液压支架的数值模拟模型，将该支架置于真实的综采工作面开采环境中，实现了支架与围岩之间动态交互的仿真。 研究以鄂尔多斯矿区某矿的特定综采工作面的岩层覆盖条件和实际液压支架的工作特性为依据，进行了系列数值开采试验。这些试验旨在考察在不同初始支撑力和额定工作阻力条件下，支架对上覆岩层下沉量以及支架自身运行状态的影响。结果揭示了初撑力对于控制顶板岩层稳定性的作用显著，其效果超过额定工作阻力。具体来说，当液压支架的初撑力与额定工作阻力的比值在0.65至0.70之间时，支架表现出最优的工作性能，这在控制开采过程中的稳定性与效率方面具有重要意义。 这项研究为大采高液压支架的设计和优化提供了重要的理论依据，尤其是在确定工作阻力时，可以作为指导选择一个既能有效支撑顶板，又不会过度消耗能量的平衡点。通过数值模拟手段，科研人员能更精确地评估不同参数组合对开采效率和安全性的潜在影响，从而提高矿井开采的经济效益和安全性。因此，本文的研究成果对于提升我国煤炭工业的大采高开采技术具有实际应用价值。