大采高放顶煤液压支架围岩耦合三维动态优化设计

侯亚斌

（霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿，山西 临县 033299）

1 大采高综放工作面支架围岩耦合关系

综采与单一煤层在进行开采上的围岩性质存在的差别主要集中，在大梁上方具有一层上部煤层，该上部煤层已被前支撑压力破坏，强度较低。这种顶部煤的出现不断提升了直接屋顶当前的厚度，并且使得直接屋顶当前的整体机械性能产生变化。所以，在上覆岩层和其在站台中所产生的载荷通过直接顶板和上部煤层转移到大梁时，这会导致大梁和围岩当前的机械系统特性产生转变。伴随着特厚煤层综放开采其在地表上的压力，上部煤层以及直接顶板具有不可忽视的作用，减少基础顶起到的积极作用。

1.1 大采高综放顶煤破碎规律

煤层厚度的提升主要受顶煤的重量以及负载向基本顶和直接顶板的转移影响。因为基础屋顶的载荷属于给定的变形状态载荷，所以基本上确定了基础屋顶的旋转角度。在它通过直接顶板传输之后，旋转角和上部煤的降低程度也从根本上确定并定期变化。这个时候，顶层煤仍然处在破碎以及较为严重的一种受损的情况，能够将其确认为塑性体。传递至工作面支撑的过载取决于其在过载作用下可能出现的变形量。

1.2 直接顶的垮落

在顶煤和基本顶组成的机械系统中，上方煤的强度以及刚度都要比直接顶其自身的强度以及刚度产生影响，而直接顶当前的强度与刚度要比基本顶低。……