房式采空区下近距离煤层开采支架支护阻力研究

为研究房式采空区下近距离煤层开采支架合理支护阻力，基于石圪台煤矿实际地质条件，构建了房式采空区下关键层初次破断与周期性破断力学模型，得到了初次来压和周期来压步距表达式，并构建了对应的“支架－围岩”相互作用力学模型， 获得了支架工作阻力的计算式。研究结果表明：房式采空区下煤层开采关键层破断步距主要特点有 2 个：①关键层初次破断及 周期性破断步距与上覆留设煤柱应力集中程度密切相关；②破断步距大小受关键层前次破断位置影响较大。理论计算 31201 综 采工作面关键层初次来压步距为 40.1 m，前三次周期来压步距分别为 20.4 m，18.9 m，20.8 m。与均布载荷条件下相比，房式采空区下支架支护阻力的主要影响因素有 2 个：①关键层受上覆岩层集中力的位置；②关键层初次破断结构形态。理论计算获得 该工作面初次来压和前三次周期来压合理工作阻力分别为 17372 kN、11722 kN、15252 kN、15206 kN。结合工程实例，验证了理论推导的合理性，研究成果为房式采空区下近距离煤层开采液压支架选型提供了指导。