吴士良，刘思利，佟金婉，王建行，史晨昊，赵吉玉

(山东科技大学 矿业与安全工程学院，山东 青岛 266590)



综采采场顶板结构模型及“支架-围岩”关系研究

吴士良，刘思利，佟金婉，王建行，史晨昊，赵吉玉

(山东科技大学 矿业与安全工程学院，山东 青岛 266590)

摘要：以综采采场上覆岩层运动规律为核心，运用“传递岩梁”理论对采场顶板运动参数进行预计算，建立了采场顶板结构模型，详细分析了支架在“给定变形”和“限定变形”两种工作状态下支护强度和活柱缩量的计算确定方法。研究结果表明：直接顶由多分层组成时，具有不同运动组合特性的各分层垮落步距不同。将对采场矿压显现有明显影响的基本顶岩梁分为“单一岩梁”和“双岩梁”结构。采场顶板控制设计中对直接顶采用“给定载荷”的工作方式，根据不同的控顶要求对基本顶采用“给定变形”或“限定变形”的工作方式。在基本顶“双岩梁”结构下，既要防止下位岩梁运动时的切顶、活柱缩量超限等威胁，又要防止上位岩梁来压时对采场的动压冲击。

关键词：综采采场；传递岩梁；顶板结构模型；支架-围岩关系

长期以来，煤矿顶板事故多发，严重影响煤矿安全高效生产。因此，顶板控制一直是采矿科学领域研究的核心问题之一[1-2]。定量的顶板控制设计要求用具体数据来表达上覆岩层运动规律。由于采场围岩条件的复杂性，支架与围岩相互关系是多种多样的[3]。因此，需要根据具体的采场条件对顶板岩层运动参数进行计算，为顶板控制设计提供基础数据。……