综放面坚硬顶煤放煤特性的正交数值分析

为了研究综放工作面坚硬顶煤的放出规律，基于正交试验和颗粒流基本理论，利用PFC^3D程序，针对坚硬顶煤压裂块体大小和分布层位的不同，根据低位放顶煤支架掩护梁角度及其与顶煤块体的摩擦系数、采空区煤矸堆积特性等放煤通道条件，选取相关因素不同水平值进行放顶煤的正交数值模拟，得出了坚硬顶煤放煤特性及顶煤块度大小、分布层位、掩护梁角度、摩擦系数这4个因素对顶煤回收率的影响规律。结果表明，顶煤块度大小及分布层位是影响回收率的决定因素，块度从下向上增大分布时，放煤效果最好；大块煤体在中低位时，放煤过程呈现明显的脉冲式，放煤效果差；煤体块度越大成拱能力越强，大块煤体在中低位时竖向运移速度慢、接触应力大、成拱能力强。正交模拟分析可得出最优放煤条件，能够为坚硬顶煤压裂、支架结构改进等提供理论依据。