为掌握综采工作面支架初撑力与围岩相互作用关系,并为支架选型以及围岩控制提供理论依据,采用理论分析和现场观测的方法分析初撑力与围岩相互作用关系。结果表明,初撑力对抑制裂隙体直接顶冒落和增强层状体直接顶整体强度有重要的影响,增大初撑力可以有效防止直接顶冒落;初撑力不仅影响支护体的刚度,而且影响增阻量的分布范围,初撑力越小支架控顶范围内的顶板下沉量越大;提出了工作面煤壁稳定性系数计算方法和影响因素,通过对比分析铁北煤矿2个工作面的矿压数据可知,初撑力较低是导致工作面发生大面积来压的关键因素。

收集分析了桑树坪煤矿3105综采面矿压监测资料,计算了液压支架的初撑力、工作阻力和循环末阻力等分布特征值,发现该工作面支架受力各特征值偏小;进一步分析工作面的地质资料得知,距煤层顶板10m处的位置存在21m厚的石英砂岩,该岩层属厚硬岩层;建立了支架-围岩相互作用模型,进一步探讨支架工作状态与厚硬顶板之间的关系。结果表明:正常回采时,由于厚石英砂岩抗弯曲能力强,基本顶下沉不明显,认为支架只承载直接顶的载荷;周期来压时,由于基本顶厚硬和采空区充填充分,基本顶给定变形量小,致使工作面来压强度小。研究结