三软煤层放顶煤支架-围岩关系分析

根据支架围岩关系的基本原理，对王村矿“三软”煤层采面的支架围岩关系进行了分析，确定了该采区的采面直接顶刚度具有关键作用，为中间型刚度直接顶，P-△l为双曲线关系，支架的合理工作范围为6002000kN／架，原设计的直接选型合理。     

采场支架阻力与顶板下沉量关系的研究

把采场直接顶视为可变形介质，分析了其变形破坏特征，根据采场直接顶的承载能力将其分为非承载区、承载区和弱承载区，提出了采场直接顶刚度的概念及其计算方法，本文认为在采场支架围岩系统中，由于直接顶介质的影响，支架阻力并不能限制老顶的最终位态，支架工作阻力和顶板下沉量的关系是老顶给定变形条件下支架和直接顶作用的结果。     

采场直接顶对支架与围岩关系的影响机制

把采场直接顶视为可变形介质，分析了其变形破坏特征。根据采场直接顶的承载能力将其分为非承载区，承载区和弱承载区，提出了采场直接顶刚度的概念及其计算方法。认为在采场支架与围岩系统中，由于直接顶介质的影响，支架阻力并不能限制老顶的最终位态，支架工作阻力和顶板下沉量的关系是老顶给定变形条件下支架和直接顶作用的结果。     

采场支架阻力与顶板下沉量关系的研究

把采场直接顶视为可变形介质，分析了其变形破坏特征，根据采场直接顶的承载能力将其分 承载区，承载区和弱承载区，提出了采场直接顶刚度的概念及其计算方法，本文认为在采场支架围岩系统中，由于直接顶介质的影响，支架阻力并不能限制老顶的最终位态，支架工作阻力和顶板下沉量的关系是老顶给定变形条件下支架和直接枯作用的结果。     

液压支架与围岩刚度耦合理论与应用

从刚度耦合方面对液压支架与采场围岩耦合关系进行了研究,给出了液压支架刚度定义并进行了增阻刚度测试,分析了液压支架与煤壁及顶底板刚度耦合关系,建立了相应的耦合方程,修正了现有液压支架支护强度计算公式,将液压支架与采场围岩的耦合关系由目前的定性分析深入到定量研究。结果表明,液压支架增阻刚度主要与立柱刚度有关,液压支架应当与采场围岩条件协调匹配,传统的液压支架支护强度计算是基于煤壁和支架都为刚体的假定前提条件下得出的结论,没有考虑支架刚度、顶板岩性和煤层硬度的耦合作用与影响,计算结果偏低。实践表明,刚度耦合理论能够很好地揭示液压支架与采场围岩的相互作用关系,可以对液压支架设计提供指导。     

液压支架与围岩耦合关系及应用

基于“砌体梁”理论力学模型,对支架所受顶板岩层载荷进行分类,采用理论分析方法对支架与围岩耦合作用关系进行研究,提出支架与围岩之间存在刚度耦合、强度耦合、稳定性耦合关系,并分析了酸刺沟煤矿大采高综放液压支架失稳破坏原因。认为顶板动载荷主要受破断基本顶岩块与随动岩层自身质量、回转空间共同影响,直接顶（含顶煤）-支架-底板的整体刚度可以影响基本顶的断裂位置,从而降低基本顶来压对支架的作用力与作用时间;合理的支架支护强度可以降低顶板下沉量与下沉速度,减轻顶板动载冲击对支架的影响,支架支护强度还对底板及煤壁片帮冒顶产生影响;支架自身稳定性及对围岩失稳的适应性是支架-围岩系统稳定性耦合的关键。     

采场支架与围岩系统刚度的研究

分析了采场支架与围岩系统的组成及其铡度，得出了在支架与围岩系统中，当直接顶与支架的相对刚度不同时，支架可具有不同的工作状态，并提出了支架在不同工作状态下适应围岩运动状况所应具有的基本条件。     

采场支架与围岩系统刚度的研究

分析了采场支架与围岩系统的组成及其铡度，得出了在支架与围岩系统中，当直接顶与支架的相对刚度不同时，支架可具有不同的工作状态，并提出了支架在不同工作状态下适应围岩运动状况所应具有的基本条件。     

直接顶岩层力学特性对综放采场煤岩破坏的影响规律

通过相似模拟实验 ,分析研究了综放采场在直接顶岩层相对于顶煤具有不同厚度和强度时 ,直接顶与顶煤的宏观破坏特征、位移特征、相互作用的影响规律 ,以及对支架围岩关系的影响 ,分析了直接顶在相对于顶煤不同赋存条件下的介质属性 ,研究结果对于采场支架与围岩关系的深入研究具有重要意义     

采场支架围岩关系研究及支架合理额定工作阻力确定

依据支架围岩关系调压试验曲线,从定性定量2个方面论证了它们之间关系。从控制角度出发,采场上方直接顶岩层运动与支架额定工作阻力关系是必须控制与必须被控制关系,称为"必控岩层",其定量关系为P_(ze)=h_zγ_z。基本顶岩层运动与支架额定工作阻力关系是程度控制与被程度控制关系,称为"程控岩层",呈"双曲线"关系,导出了它们之间关系数学力学公式,即P_(re)=QS_m/2S_x。支架额定阻力与整体弯沉带岩层运动关系是不可以控制也不可以被控制关系,称为"不可控岩层",其定量关系为P_b=0。分析了调压试验曲线特征、存在条件及双曲线在坐标系中位置影响因素。依据支架围岩呈"双曲线"关系数学力学模型,确定了支架控制整个采场上覆岩层运动具备合理的额定工作阻力。