k2灰岩顶板综采工作面支架合理工作阻力分析

高较大等影响,修正相应的计算方法,修正后计算确
工作阻力的确定 方 法.该 研 究 可 为 K２ 灰 岩 顶 板 综
定支 架 工 作 阻 力,最 后,考 虑 １５２０３ 工 作 面 初 采、过
采工作面支架工作阻力的确定提供参考借鉴作用.
１ １５２０３ 工作面概况
构造、过空巷、大 倾 角 及 末 采 阶 段 等 特 殊 地 质 条 件,
２．
１ 采高容重法
支架的合理工作阻力应能承受控顶区内以及悬
层倾角为 １
°~４
°,煤 层 厚 度 为 ４．
１７ m~５．
１５ m,平
较简单.煤 层 顶 底 板 岩 层 分 布 稳 定,顶 板 为 K２ 灰
岩,厚度为 ５．
４m~７．
８m,为坚硬岩石,巷道围岩分
类为 Ⅰ 级 ~ Ⅱ 级,为 非 常 稳 定 围 岩 至 稳 定 围 岩.
步确定,结合工作 面 地 质 条 件 变 化 和 生 产 工 艺 进 一 步 修 正 了 支 架 的 工 作 阻 力.１５２０３ 工 作 面 采 高 为
４．
２m,工作面长度为 ２８０m 时,确定的支架工作阻力为 ８５００kN,不低于 ８０００kN.该研究可为坚硬顶
板长工作面的支架工作阻力确定提供一定的理论参考.
９ m;
l２ 为顶梁
３
长度,取 ４．
１９５m;
l３ 为中心距,取 １．
５m).经计算,
P＝６２９１kN.
２．
２ 实测统计法
K２ 灰岩为坚 硬 顶 板,在 初 次 来 压 前,顶 板 为 双
支点岩梁;初次护阻力计算见式(
２).
L０ H
１
(
RH１ ＝
２)
善 [１Ｇ３].随着综采工作面长度和煤层埋深的增加,上
覆岩层运动和普通长度大采高综采工作面相比有所
不同,需对综采 工 作 面 的 合 理 支 架 工 作 阻 力 进 行 确
定 [４Ｇ６].本文以某煤业 １５２０３ 工作面为研究 对 象,对
其 K２ 灰岩 坚 硬 顶 板 的 结 构 及 运 动 规 律 进 行 研 究,
p０ ＋q ＋ qR
８ ３R２
２
式中,
L０ 为初次 来 压 步 距,取 ２８ m;H 为 工 作 面 顶
１５２０３ 工作面 为 一 次 采 全 高 综 采 工 作 面,工 作 面 长
收稿日期:
２０１９
Ｇ
０５
Ｇ
０９
作者简介:王继松,男,
１９６９ 年 出 生,毕 业 于 山 东 矿 业 学 院 矿 井 建 设
专业,本科,工程师,现从事煤矿工程技术及管理工作.
作阻力.
顶部分的全部 直 接 顶 岩 重,还 要 承 受 当 老 顶 来 压 时
２．山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司,山西 太原 ０３０００６)
摘 要:以某煤业１５２０３ 工作面为研究对象,对其 K２ 灰岩坚硬顶板和２８０m 综采工作面概况进行了描述,
采用采高容重法、实测统计法和砌 体 梁 结 构 分 析 法 ３ 种 方 法 对 １５２０３ 工 作 面 的 支 架 工 作 阻 力 进 行 了 初
度为 ２８０m,采高为 ４．
２m,推进长度为 １５１０ m,工
作面煤层埋藏 深 度 为 ２５０ m~４６８ m. 现 有 的 中 间
架为 ZZ６８００/２０．
５/４５,端 头 架 为 ZZGD６８００/２０．
５/
４５,过 渡 支 架 为 ZZGD６８００/２０．
５/４５,其 中,中 间 架
顶梁 长 度 为 ４．
关键词:K２ 灰岩顶板;综采工作面;工作阻力
中图分类号:
TD８２ 文献标识码:
A 文章编号:
１００４
Ｇ
７０５０(
２０１９)
０５
Ｇ
００５５
Ｇ
０２
引 言
大采高或一次采全高综采工艺使得其综采效能
得到了长足的 发 展,目 前 大 采 高 或 一 次 采 全 高 综 采
的覆 岩 控 制 理 论、活 动 规 律 和 生 产 实 践 日 益 完
以及工作面开 采 强 度 大、推 进 速 度 快 时 支 架 管 理 可
能不到位,考虑一定的富裕系数,进一步修正支架工
某煤业 １５２０３ 工 作 面 位 于 井 田 二 采 区 北 部,地
作阻力计算结 果,综 合 确 定 １５２０３ 工 作 面 支 架 的 工
均厚度为 ４．
２m,常 夹 ０ 层 ~２ 层 夹 矸,结 构 简 单 至
总第 １８３ 期
２０１９ 年第 ５ 期
山 西 化 工
SHANXICHEMICALINDUSTRY
To
t
a
l１８３
No．
５,２０１９
DOI:
１０．
１６５２５/
cnk
i．
cn１４
Ｇ
１１０９/
t
２０１９．
０５．
２０
j．
q．
专题讨论
K２ 灰岩顶板综采工作面支架合理工作阻力分析
王继松１,２
(
１．晋能集团临汾有限公司,山西 临汾 ０４１０００;
法.根据 １５２０３ 工 作 面 工 程 地 质 条 件,
１５２０３ 工 作
面支架工作阻 力 确 定 的 具 体 方 法 为:采 用 上 述 方 法
作面液压支架能否满足工作面长度为 ２８０m 时的顶
初步确定支架的 工 作 阻 力,然 后,考 虑 顶 板 坚 硬、采
板管理要求,并 给 出 一 次 采 全 高 综 采 长 工 作 面 支 架
形成的附加载 荷. 即,该 方 法 是 基 于 悬 顶 距 等 于 控
顶距这个假设的,当采高较大时,悬顶距不等于控顶
距,取周期来压 步 距.K２ 灰 岩 顶 板 为 坚 硬 顶 板,周
期来压较为剧烈,取 ８ 倍数,采 用 ８ 倍 采 高容重法的
计算结果偏低.其支架的工作阻力见第 ５６ 页式(
１).
山 西 化 工
s
xhxgy＠１６３．
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５
６
(
P＝PtS
１)
式中,
Pt 为 支 架 支 护 强 度,
kN/m２ ,
Pt ＝４hmγ(
hm 为
煤 层 采 高,取 ４．２ m;γ 为 K２ 灰 岩 容 重,取
２５kN/m );
P 为支架工作阻力,
kN;
S 为支护 面 积,
２
m,
S＝ (
l１ ＋l２)
l３(
l１ 为梁端距,取 ０．
１９５ m,最 大 控 顶 距 时 梁 端 距 为
０．
９m,中心距为 １．
５m.
２ １
５
２
０
３综采工作面支架工作阻力分析
综采支架工作阻力确定的方法主要为采高容重
法、实测统计法、砌体梁结构分析法和经济因素估算
分析综采长工作面支架Ｇ围 岩 系 统 的 作 用 机 理,确 定
１５２０３ 工作面 支 架 工 作 阻 力,论 证 分 析 矿 井 现 有 工