王国法

(天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013)

工作面支护与液压支架技术理论体系

王国法

(天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013)

工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建立液压支架与围岩耦合模型,分析了液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合规律,阐述了液压支架合理工作阻力、临界护帮力和支护系统稳定性控制策略,提出液压支架三维动态优化设计理论和方法,将围岩下沉、断裂等力、力矩以及边界条件的变化通过液压支架骨架模型传递和分解到具体的液压支架结构上,借助三维设计平台动态模拟仿真液压支架与围岩耦合作用的力学特征,优化得出对围岩最优支护效果的液压支架结构参数。提出液压支架系列型谱和工作面支护系统液压支架群组的自组织协同控制方法,将支护系统群组自组织协同控制分解为围岩自适应控制和队列保持推进控制两个控制线程,同步实现群体系统协调控制。建立了工作面支护设备技术标准体系。

工作面支护;液压支架;系列型谱;理论体系

煤矿地下开采的采场顶板及围岩是多层非连续介质不稳定力学结构,又有断层、构造和强烈矿压冲击等多种地质灾害发生,工作面支护是开采的首要条件,综采是安全高效生产的根本保证,液压支架要支得住,走得动,这是综采系统的核心。……