浅埋特大采高工作面矿压规律与支护阻力深度分析

本文主要探讨了浅埋煤层中7米特大采高工作面的矿压显现规律以及支护阻力的确定。研究对象是基于大柳塔煤矿52304工作面的实际数据，这是一个具有挑战性的工程环境，因为浅埋煤层的特点使得矿压管理更为复杂。 首先，作者通过实地测量发现，工作面初次来压步距为73.3米，周期性来压步距平均值为16.0米，显示出明显的周期性。有趣的是，周期来压步距在空间上呈现出“两端大、中间小”的特性，这意味着压力在工作面两端较为集中，而中部则相对较低。同样，来压的持续长度也表现出“两端小、中间大”的趋势，即矿压影响范围在两端较短，中心区域压力持续时间较长。 在来压阶段，支架承受的压力显著增加，尤其是在工作面中部，动载系数高达1.58，对应的支护阻力达到了惊人的18000千牛顿（kN）。然而，在非来压期间，支架的工作阻力通常保持在12000kN左右，且分布相对均匀，表明支架设计需充分考虑压力波动对整体稳定性的平衡。 为了更准确地评估支架的工作阻力，作者采用了两种方法：大采高“斜台阶岩梁”结构计算法和实测统计法。这两种方法都显示，原工作面支架的工作阻力可能低于实际需求，这提示了在设计支架时可能需要考虑更高的承载能力以确保安全。 最后，实践结果证实了采用大采高“斜台阶岩梁”结构计算得出的合理支架工作阻力与实际情况相符。这对于优化大采高工作面的支架设计和选择具有重要的指导意义，能够有效预防矿压灾害，保障开采过程的安全高效。 总结来说，这篇文章深入研究了浅埋煤层特大采高工作面的矿压控制问题，通过对实际数据的分析和多种计算方法的应用，为提高矿井稳定性、优化支架设计提供了宝贵的科学依据。这一研究成果对于矿产行业的安全生产和技术进步具有很高的参考价值。