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【背景】這是淮浙煤電有限責(zé)任公司顧北煤礦花錦波等人的研究成果。研究的創(chuàng)新點(diǎn)為：在前人研究成果基礎(chǔ)上，立足于老母坡煤礦3101工作面工程條件，該工作面位于2101采空區(qū)下，2號(hào)煤層與3號(hào)煤層間距平均僅為6~12 m，屬于近距離煤層，上下煤層間開(kāi)采的相互影響劇烈，下部煤層開(kāi)采前頂板的完整程度已受上部煤層開(kāi)采損傷影響，導(dǎo)致下部煤層開(kāi)采區(qū)域的頂板結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境發(fā)生變化，留巷難度較大。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)成功先例，研究人員通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬具體研究分析了基本頂沿巷旁支護(hù)體斷裂后頂板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，針對(duì)性提巷旁切頂組合支架切頂技術(shù)，并根據(jù)老母坡煤礦3101工作面條件設(shè)計(jì)出切頂組合支架參數(shù)，通過(guò)工程實(shí)踐，取得了成功應(yīng)用。
基于組合支護(hù)理念，將U型鋼腿或工字鋼、單體支柱組合使用，其具有強(qiáng)力切頂、高阻讓壓、主動(dòng)支撐的性能，充分利用各類支架各自的優(yōu)點(diǎn)組成多功能的支架體系及時(shí)使側(cè)向頂板沿巷旁支護(hù)體外側(cè)斷裂，以增強(qiáng)支護(hù)對(duì)不同礦壓顯現(xiàn)的適應(yīng)性。具體設(shè)計(jì)為在巷道采空區(qū)側(cè)邊緣、沿巷道走向設(shè)置由卡纜連接的帶壓可縮的U型鋼腿或工字鋼與相鄰的單體液壓支柱相組合形成的巷旁切頂支架，如下圖所示。帶壓可縮U型鋼腿或工字鋼頂端通過(guò)十字鉸接頂梁連接，底端通過(guò)特制鐵鞋連接，以增加底板受力面積和摩擦阻力，防止支架鉆底。研究人員結(jié)合給定載荷、給定變形、采空區(qū)矸石側(cè)壓、底板比壓等支架受力狀態(tài)，對(duì)切頂組合支架的切頂阻力、支架可縮量及抗側(cè)壓能力等分別給予計(jì)算并進(jìn)行校核。
在老母坡3101試驗(yàn)工作面進(jìn)行工程驗(yàn)證，表明：在留巷工作面后方90 m以外巷道兩幫穩(wěn)定后移近量為243 mm;頂板下沉量225 mm，移近速度不超過(guò)1 mm/d，說(shuō)明巷旁切頂組合支架配合單體支柱能夠在頂板回轉(zhuǎn)下壓及切頂過(guò)程中提供足夠的工作阻力，可為類似條件下無(wú)墻體沿空留巷提供技術(shù)參考。
文章來(lái)源：花錦波，劉娜，鄭西貴.淺埋煤層無(wú)墻體沿空留巷及切頂組合支架試驗(yàn)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2017,45(3)：14-19.(轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處) |
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