基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析
本文选题：坚硬厚煤层 + 大采高综采 ； 参考：《煤炭学报》2017年08期
【摘要】：针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题,以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础,分析了煤壁片帮的应力路径效应,将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段,建立了坚硬厚煤层煤壁片帮的拉裂-滑移力学模型,得出了煤壁的拉裂破坏深度、宽度与煤体强度、开采高度的关系及液压支架应具有的"临界护帮力",分析对比了2种液压支架护帮装置的结构特点与力学特性。研究结果表明,煤体发生拉裂破坏只是煤壁片帮的必要非充分条件,煤壁最终是否发生片帮,还取决于拉裂破坏体在液压支架与矿山压力作用下是否发生滑移失稳。液压支架很难抑制煤壁发生拉裂破坏,但可以有效防止拉裂破坏体发生滑移失稳。液压支架护帮装置采用伸缩梁与护帮板分开结构设计,具有对煤壁的支护作用力大、结构强度与可靠性高等显著优点。
[Abstract]:In view of the problem that the coal wall slab is easy to occur in the large mining height fully mechanized mining face of hard and thick coal seam, the stress path effect of the coal wall slab cover is analyzed on the basis of the comprehensive mining practice of 7.0m mining height in Hongliulin coal mine. The hard coal wall cover is subdivided into two stages: tensile crack failure and slip instability. The tensile crack slip mechanics model of hard thick coal seam wall is established, and the crack failure depth, width and coal body strength of the coal wall are obtained. The relation of mining height and the "critical protection force" of hydraulic support are analyzed and compared. The structural characteristics and mechanical characteristics of two kinds of hydraulic support abutment devices are analyzed and compared. The results show that tensile fracture of coal body is only a necessary and insufficient condition for coal wall cover. Whether the coal wall finally occurs or not depends on whether the slippage instability occurs or not under the action of hydraulic support and mine pressure. The hydraulic support is difficult to restrain the coal wall from breaking, but it can effectively prevent the slippage and instability of the broken body. The wall protection device of hydraulic support is designed with a separate structure of telescopic beam and cover plate, which has the advantages of large supporting force on coal wall, high structural strength and high reliability, and so on.
【作者单位】： 煤炭科学研究总院开采研究分院;煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室;天地科技股份有限公司开采设计事业部;
【基金】：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603005) 青年创新基金资助项目(2016QN007)
【分类号】：TD355.4
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，本文编号：1872978
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