采场支架与围岩相互作用原理

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟采场支架与围岩相互作用原理（一）支架与围岩相互作用体系回采工作面的支架与其支撑的围岩是一对相互作用着的矛盾统一体。支架结构及性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律，只有这样才能使支护结构设计既经济又合理。同时也只有支架的支撑力分布合适，护顶装置可靠，才有可能维护好顶板，以保证矿工的安全和生产正常进行。（二）支架与围岩相互作用的特点回采工作面支架与围岩关系的特点如下：（1)支架和围岩是相互作用的一对力。在小范围内，围岩形成的顶板压力可看作是一个作用力，支架可以视为一个反力，两者应互相适应，使其大小相等，而且尽可能地作用在一个作用点上。（2）支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关。事实证明，刚性、急增阻式、微增阻式或恒阻式支架受力在工作面的分布状态是不一致的，恒阻式支架的受力比较均匀。（3)支架结构及尺寸对顶板压力的影响。实际生产中证明，在支架架型选择合适时，可以用最小的工作阻力维护好顶板。例如在有些条件下使用短梁的掩护式支架(支柱工作阻力仅800kN)却能取得比使用四柱垛式（工作阻力2400kN）更好的维护效果。从上述情况可知，支架结构设计必须适应围岩条件，支架性能应尽可能设计成恒阻式，在支架受力的过程中应尽可能使其与顶板压力相一致。在支架参数中最主要的是确定工作阻力与可缩量。对围岩来说，主要是考虑在各种支架反力作用下的顶板状态，由此引出评定围岩完整与否的质量标准问题。（三）支架工作阻力与顶板下沉量的关系书山有路勤为径，学海无涯苦作舟早在60年代，国内外曾多次进行了支架工作阻力P与顶板最终下沉量△L之间关系的试验。我国当时是在实验室内进行的，有些国家是根据现场实测资料加以统计，其中最完整的是前苏联在一个工作面进行了支架调压试验，结果与实验室所得大致相同，即证明了工作阻力P与顶板最终下沉量(即由煤壁到采空区一侧)是一近似的双曲线，或称为P－△L曲线。试验的条件为：采高1.3～1.5m，倾角2°～3°，直接顶为5m左右的粉砂岩，抗压强度为73MPa；再上面仍为粉砂岩，但较致密，抗压强度为8182.6MPa；采用支撑式液压支架。在调压试验中，开始时使用每架1500kN的工作阻力，而后调到1300kN／架。此为试验的第I阶段。在第Ⅱ阶段则调到每架1000kN。最后将支架调到600kN／架。每阶段都经历了周期来压及平时两个过程。表5－4介绍了试验所得的数据。表5－4调压试验各阶段情况表所有上述的统计及试验结果均证明了一个事实，即在一定工作阻力以上，支架工作阻力增加对顶板下沉量影响较小，但低于此值则影响极大。由此，可以得到在前述分析中同样的结论，即采场支架的工作阻力并不能改变上覆岩层的总体活动规律。tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！