综放工作面顶板缓慢活动支架增阻预测模型

作者：徐刚; 张春会; 张振金

来源：煤炭学报, 2020, 45(11): 3678-3687.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2019.1360

• 增阻预测模型
• 支架工作阻力演化
• 缓慢活动
• 综放工作面
• 广义开尔文模型

检修和停产期间综放工作面顶板缓慢活动易引发压架灾害,预测检修和停产期间覆岩活动和支架工作阻力演化是相应压架灾害防治的关键。将综放工作面支架上方顶煤、直接顶和基本顶视作整体宏观顶板,引入广义开尔文模型模拟综放工作面宏观顶板的缓慢活动及其对支架工作阻力演化的影响,建立了综放工作面宏观顶板缓慢活动增阻预测模型。利用该模型预测了陕西宝鸡崔木煤矿303综放工作面液压支架工作阻力演化,分析了初撑力和宏观顶板性质对顶板缓慢活动和支架工作阻力演化的影响,结果表明:(1)宏观顶板缓慢活动增阻预测模型能较好地预测工作面检修和停产期间支架增阻。(2)模型中参数E2描述了宏观顶板的软硬。E2越大,宏观顶板越坚硬,初撑后宏观顶板下沉量小,支架增阻力也小。(3)初撑力增加,宏观顶板的E2值近似线性增加,支架增阻力近似线性减小。增大初撑力,能够提高宏观顶板的完整性,降低宏观顶板缓慢活动引起的增阻力。(4)宏观顶板黏滞系数η主要影响支架工作阻力随时间演化曲线的形态。η越大,支架阻力演化曲线收敛越慢。(5)将多个支架(或循环)的计算参数均值与本文宏观顶板增阻预测模型结合,可以预测工作面支架工作阻力演化行为。

• 单位
  建筑工程学院; 河北科技大学; 内蒙古伊泰集团有限公司; 天地科技股份有限公司