小保当煤矿大采高综采面支架工作阻力研究

摘要

大采高综采面支架工作阻力的确定仍处于探索阶段，缺少成熟通用的计算公式。小保当煤矿的开采存在支架工作阻力确定的问题。研究小保当煤矿大采高综采面支架工作阻力具有重要的理论意义及实际价值。
　　论文结合小保当煤矿开采条件，通过物理相似模拟、数值模拟实验对7.5m、5.0m大采高综采面支架受力情况进行分析，同时运用动载荷法及“砌体梁”理论法对其工作阻力进行计算，确定出小保当煤矿7.5m、5.0m大采高综采面支架合理工作阻力分别为22000kN、13500kN；
　　物理相似模拟实验过程中工作面出现了“悬臂梁”结构，依此建立小保当“大采高悬臂梁”结构模型，给出了相应的支架工作阻力计算公式，利用该公式计算出7.5m、5.0m大采高支架工作阻力分别为23928.9kN、14613.6kN，其结果与相似模拟、数值模拟、动载荷法及“砌体梁”理论法计算综合得出的工作阻力基本一致；
　　通过分析一般采高条件下支架载荷经验估算法，对小保当大采高支架载荷经验估算相关参数进行调整，推导出大采高综采面支架载荷相当于采高的12～17倍岩柱的重量（定义为大采高经验公式）。相似模拟、数值模拟、动载荷法及“砌体梁”理论法计算综合确定的7.5m、5.0m大采高综采面支架工作阻力分别为采高的13.97、14.04倍岩柱重量，大采高经验公式取值范围与该结果一致，大采高经验公式可作为小保当煤矿2-2煤不同大采高综采面工作阻力确定的参考；
　　采用“大采高悬臂梁”结构工作阻力计算公式及修正后的大采高经验公式并结合数值模拟计算结果，最终确定出小保当煤矿7.0m、6.5m、6.0m、5.5m大采高综采面支架合理工作阻力分别为19000kN、17500kN、17000kN、16500kN。
　　论文研究结果为小保当煤矿大采高综采面的支架选型提供了依据。

目录

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目录

1 绪论

1.1选题背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.4研究目的、内容、方法及技术路线

2 小保当煤矿开采条件分析

2.1小保当煤矿开采地质条件

2.2小保当煤矿开采技术条件

2.3本章小结

3 物理相似模拟支架工作阻力研究

3.1物理相似模拟实验设计

3.2物理相似模拟实验过程描述

3.3物理相似模拟实验结果分析

3.4本章小结

4 数值模拟支架工作阻力研究

4.1数值模拟实验设计

4.2数值模拟计算结果及分析

4.3本章小结

5 理论计算支架工作阻力

5.1动载荷法确定支架工作阻力

5.2“砌体梁”理论法确定支架工作阻力

5.3本章小结

6 小保当大采高综采面支架工作阻力确定

6.1小保当大采高综采面支架合理承载模型

6.2小保当大采高综采面支架工作阻力计算经验公式

6.3小保当煤矿大采高综采面支架工作阻力计算

6.4本章小结

7 结论

致谢

参考文献

附录