超長工作面支架工作阻力分布及分區增阻特性研究

藺星宇 ，徐 剛 ，高曉進 ，張 震 ，劉前進

（1.煤炭科學研究總院 開采研究分院, 北京 100013；2.天地科技股份有限公司 開采設計事業部, 北京 100013；3.中煤科工開采研究院有限公司, 北京 100014）

0 引 言

近年來，隨著煤炭開采技術水平的發展，我國煤礦綜采工作面開采深度、走向長度和傾向長度都不斷增加[1]。為提高煤炭資源采出率，減少經濟損失，我國煤礦逐漸加大工作面采高和工作面長度，目前國內綜采工作面長度一般不超過350 m，僅在個別地質條件較好的礦區開展了超長工作面的開采試驗和推廣工作。如榆家梁44206、44208 工作面進行了360 m、400 m 的開采試驗，國內首個450 m 綜采工作面哈拉溝12上101 工作面已完成回采。

采場覆巖運移破斷是典型的時空問題，工作面傾向長度的增加，對頂板破斷及應力演化產生的影響效應是復雜的，并非簡單的線性改變。因此，工作面礦壓顯現特征與一般長度工作面條件下存在明顯差異，國內外學者對此開展了大量研究。錢鳴高等[2]基于相似模擬及現場實測發現超長綜放工作面頂板破碎塊度小于短工作面，周期來壓步距短，易出現覆巖關鍵層來壓現象；王國法等[3]基于支架支護應力特性研究，認為綜采工作面傾向長度的增加使得支護應力由單峰值向多峰值演化，支護應力出現M 型三峰值可作為超長工作面的判據。王家臣等[4]提出了超長工作面基本頂分區破斷力學模型，采用上限定理分析研究基本頂局部分區破斷和遷移現象。王慶雄等[5]對神東哈拉溝煤礦450 m 超長工作面礦壓顯現規律進行了研究，發現工作面推進過程中存在大小周期來壓現象，且大周期來壓時工作面面長方向壓力分布呈三峰值W 型特征。……