吴士良，李亚春，陈永强，李 亮

(1.山东科技大学 矿业与安全工程学院，山东 青岛 266590；2.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京100083)

工作面的合理支护是安全高效生产的首要任务[1-2]。液压支架是煤矿开采中极为重要的设备[3-8]，耗费资金占综采工作面总设备费用的70%以上。液压支架自出厂投入使用可循环次数达30 000次以上，由于井下工作环境相对恶劣[9-11]、支架工操作水平不一和支架维护不到位等因素会加速液压支架的老化，减少可循环次数，造成不利影响。昂贵的液压支架购置费使得煤炭企业倾向同一批支架尽量服务足够多的工作面，支架性能衰弱后仍然继续使用。将服役若干个工作面性能下降的支架定义为多次服役支架，简称多役支架。若多役支架不能完成控顶任务，则会对安全生产产生极大威胁。

针对液压支架与围岩的支护能力和控制效果问题，国内学者进行了大量研究, 何富连等[12]建立了支架-围岩系统失稳事故树，通过三角模糊函数求出顶板事件模糊概率，确定了支架与围岩系统失稳的主要因素。王国法等[13]从围岩的运移规律出发，建立支架与围岩关系耦合模型，将工作面围岩与支架作为一个整体力学系统考虑，进行支架结构和参数的三维动态设计，实现了液压支架结构参数与特定围岩条件的最佳匹配。杜毅博等[14-15]基于支架与围岩刚度耦合、强度耦合和稳定性耦合关系，提出了基于模糊方法的支架适应性评价方法，对特定的液压支架结构及参数是否适应某一围岩条件做出评判。……