大采高综采采场支架围岩相互作用机理#袁永，李召鑫，王沉，张小刚*（中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221008）510摘要：基于煤壁稳定性对大采高综采采场支架围岩系统稳定性有重要影响的特点，提出了支架等效支护阻力与等效护帮力的概念与计算方法，系统分析了支架与顶板-底板-煤壁的相互作用机理。结果表明：①Ⅰ类直接顶采场等效支护阻力与顶板下沉量不存在双曲线关系，支架等效支护阻力与端面顶板下沉量呈类双曲线关系；Ⅱ类直接顶采场支架等效支护阻力与顶板下沉量呈类双曲线关系。②支架等效支护阻力与煤壁运动的负线性关系，支架等效护帮力与煤壁片帮深度的类双曲线关系。③支架与底板间的摩擦力、支架作用于底板的压力分布特征影响支架等效支护阻力。关键词：采矿工程；大采高综采；支架围岩关系；等效支护阻力；等效护帮力；双曲线关系中图分类号：TD32415MechanismoftheinteractionbetweensupportandsurroundingrockinworkingfaceoffullymechanizedminingwithlargeminingheightYUANYong,LIZhaoxin,WANGChen,ZHANGXiaogang2025303540(SchoolofMines,KeyLaboratoryofDeepCoalResourceMining,MinistryofEducationofChina,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou,221116,China)Abstract:Baseonthefeaturethatthestabilityofcoalwallhasasignificanteffectonthesystemstabilityofthesupportandsurroundingrockinworkingfaceoffullymechanizedminingwithlargeminingheight,theconceptandcalculationmethodofequivalentresistanceofsupportingandequivalentsidewallprotectionresistanceareputforward,andthemechanismoftheinteractionbetweensupportandroof-floor-coalwallissystematicallyanalyze.Theresultsshowthat:①ThereisnohyperbolafunctionbetweenequivalentresistanceofsupportingandroofconvergenceinworkingfaceoftypeⅠimmediateroof,therelationshipbetweenequivalentresistanceofsupportingandsectionroofconvergenceishyperbolafunction;TherelationshipbetweenequivalentresistanceofsupportingandroofconvergenceinworkingfaceoftypeⅡimmediateroofishyperbolafunction②Therelationshipbetweenequivalentresistanceofsupportingandcoalwallmovementisnegativelinear,therelationshipbetweenequivalentsidewallprotectionresistanceandthedepthofribspallingincoalwallishyperbolafunction.③Thefrictionbetweensupportandroof,distributioncharacteristicsofsupportpressureonflooreffecttheequivalentresistanceofsupporting.Keywords:miningengineering;fullymechanizedminingwithlargeminingheight;relationshipofsupportandsurroundingrock;equivalentresistanceofsupporting;equivalentsidewallprotectionresistance;hyperbolafunction0引言大采高综采技术7.0m以下厚煤层安全高效高采出率开采的重要发展方向[1,2]，揭示其采场支架围岩相互作用机理是推广大采高综采技术急需解决的基本问题之一[3]。目前，对于普通综采或综放采场由支架与顶板、底板相互作用关系研究已较多，如钱鸣高等[4-9]系统研究基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题（20120095120017），江苏高校优势学科建设工程资助项目（SZBF2011-6-B35）作者简介：袁永(1983-),男,河南省泌阳县人,博士、讲师,从事采矿方法与岩层控制方面的研究.E-mail:yy20062006@163.com-1-kwLk了支架工作阻力与顶板下沉量之间的P-ΔL关系曲线、直接顶对支架与围岩关系的影响机4550制、支架-直接顶的相互作用关系以及采场支架围岩整体力学模型等，但对于大采高综采采场支架围岩相互作用机理的研究较少，且大采高综采采场支架-围岩体系由“支架（Support）-顶板（Roof）-煤壁（Wall）-底板（Floor）”组成的系统构成，由“R-W-F”组成的围岩与采场支架相互作用，随工作面推进，形成一个相对平衡的动态系统，支架的工作状态（工作阻力大小、支架位态等）影响对采场围岩的维护质量，而“R-W-F”围岩的运动反作用于支架，影响支架的工作状态...
