羊场湾煤矿高强度开采工作面支架工作阻力确定方法

针对羊场湾煤矿多煤层开采过程中容易出现的顶板大范围切落问题,采用理论分析和数值计算手段分析了其发生的原因。受二煤开采影响,一煤及覆岩结构受到破坏,一煤回采期间顶板结构自身不能保持平衡,发生失稳,导致顶板灾害的产生;采场顶板单关键块运动轨迹表明来压期间工作面若高速推进,灾害发生的可能性增大,下层煤的开采导致上覆岩层受采动影响破坏程度大,增加了顶板单关键块结构滑落失稳的概率,引起顶板台阶下沉;根据控顶距的大小不同,单关键块结构可能出现自由落体式和回旋式2种失稳方式,并利用动载荷法分别计算了2种失稳模式下支架所承受的最大冲击作用力;工作面长度增加,导致基本顶之上的随动载荷大于简支条件下顶板的极限承载能力,顶板周边和中间断裂线同时出现,提高了工作面来压强度;最后采用数值计算方法验证了羊场湾煤矿120101工作面长度195 m的条件下,选取额定工作阻力9000 kN的液压支架是合理的。