固体充填开采直接顶位态控制机制及工程案例

• 作者: 张强 杨康 张吉雄 张昊 万子豪 田秀国 李桂云
• 来源期刊: 中国矿业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 固体充填采煤 直接顶 控制机制 充实率
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 35-45
• 页数: 11页
• 分类号: TD821
• 语种: 中文

摘要

基于充填开采岩层移动特征与实际采场中的8种典型覆岩载荷形式,建立了四柱充填采煤液压支架顶梁的平衡方程,分析了不同覆岩载荷形式下立柱的受力状态,结合工程实测确定支架顶梁最优载荷形式为二次曲线;构建了充填采煤液压支架与充填体协同控顶的力学方程;分析了直接顶位态的主要影响因素,揭示了固体充填开采直接顶位态控制机制,即充填体弹性地基系数、支架初撑力、载荷集度是控制顶板下沉的主要因子;控顶长度、充填体长度对顶板整体位态影响较小,并基于此提出了直接顶位态精确控制方法.唐山某矿井工程实践表明:充填体弹性地基系数为1.8×108 N/m3,直接顶最大下沉315 mm,充实率控制在91.5％,在致密充填下直接顶被控制为整体弯曲状态,控顶效果显著.