羊場灣煤礦高強度開采工作面支架工作阻力確定方法

馮濤

（國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司 羊場灣煤礦，寧夏 銀川 751400）

0 引 言

在我國西部地區(qū)賦存有大量的優(yōu)質(zhì)煤炭資源，為實現(xiàn)這些優(yōu)質(zhì)煤炭資源的高產(chǎn)高效回收，高強度開采工作面在西部地區(qū)迅速增多，但由于對近距離煤層開采時覆巖運動規(guī)律的理論研究不足，導致西部礦區(qū)工作面大范圍切頂事故頻繁發(fā)生。因此，近距離煤層開采所特有的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律逐漸引起我國學者的重視，并對其產(chǎn)生的機理進行了較為深入的研究。

文獻[1-2]對工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進行了總結(jié)，認為采場來壓時支架受動載荷影響明顯，動載系數(shù)大；基巖全厚切落，破斷角大，難以形成結(jié)構，工作面普遍有臺階下沉現(xiàn)象。文獻[3]將煤層覆巖分為厚硬單一關鍵層、復合單一關鍵層、上煤層已采單一關鍵層和多層關鍵層4 種類型，認為單一關鍵層結(jié)構類型的覆巖受采動影響后工作面有臺階下沉的危險。文獻[4-6]提出了組合關鍵層理論，認為采場覆巖為組合關鍵層斷裂失穩(wěn)類型，組合關鍵層斷裂巖柱自身不能取得三鉸拱式平衡。文獻[7-9]研究了厚硬單一關鍵層覆巖類型的采場，提出了周期來壓期間老頂?shù)摹岸唐鲶w梁”和“臺階巖梁”結(jié)構模型，從控制結(jié)構滑落失穩(wěn)和回轉(zhuǎn)失穩(wěn)的角度給出了支架合理工作阻力的確定方法。文獻[10-11]利用斷裂力學理論給出了控制老頂斷裂失穩(wěn)的支架工作阻力確定方法。

過去對于采場的研究主要集中在覆巖關鍵層的破斷形式……