大采高工作面支架阻力与顶板运移规律的深度分析

本文主要探讨了大采高工作面支架阻力确定以及顶板运移规律的采厚效应分析。针对大采高工作面的复杂性，以平安煤矿15101综采工作面为工程背景，研究者构建了采场力学模型，以此为基础深入研究。研究发现，随着采高的增加，顶板的稳定性逐渐下降，主要体现在以下几个方面： 1. 顶板结构变化：当基本顶在大采高条件下被破断后，会形成类似于“砌体梁”的结构，这种结构的出现增加了顶板控制的复杂性。 2. 来压步距与稳定性：初次来压步距与采高密切相关，随着采高增大，初次来压步距也随之增长，这意味着工作面的稳定性和可预见性受到挑战，顶板压力和超前支承压力的增加使得矿压显现更为强烈。 3. 支架阻力确定：通过对15101工作面的实际数据，如初次来压步距为35.12米，工作面支架的额定工作阻力被确定为9100千牛顿，这为支架的设计和维护提供了重要参考。 4. 方法论：研究采用了理论分析与UDEC数值模拟相结合的方法，后者能更精确地模拟大采高工作面的实际动态行为，帮助揭示顶板运移的内在机制。 尽管我国学者已对综采工作面的顶板结构、覆岩变形特征进行了广泛研究，但考虑到地质条件的多样性，针对不同地质条件下的大采高工作面，仍需进一步的针对性研究。通过综合运用理论与实践，本文为优化大采高工作面的管理和设计提供了有价值的洞见。