煤炭学报

作者：韩会军, 雷亚军, 张金虎, 韩存地, 曾明胜,

关键词：超大采高, 液压支架, 围岩控制, 工作面支护, 支护技术及装备,

针对10 m超大采高综采工作面围岩控制需求，研发了ZYA29000/45/100D两柱掩护式超大采高液压支架。阐述了超大采高采场围岩垮落及矿压显现特点，总结了10 m超大采高工作面注重顶板、煤壁防护及承受强动载的支护需求；在此基础上研发了10 m超大采高液压支架，给出液压支架结构关键参数，配套双层伸缩梁+三级协动护帮、ø630 mm大缸径抗冲击立柱等创新结构，具备断面全防护、结构抗冲击、架体自稳定等技术特点；以结构稳定性为切入点，在分析工作面倾角及采高对支架稳定性影响的基础上，研究了液压支架对不同工作面倾角及采高的适应性，分析得出支架横向临界倾倒角度为12°，适应采高7～10 m，液压支架在正常工作区域内，其理论支护效率并不会有较大变化，而掩护梁受载是超大采高液压支架与小采高支架的最大区别；针对两柱掩护式支架承载特点，分析了不同支架参数下顶梁力平衡承载区域及其迁移特性，两柱式掩护式支架力平衡区主要集中于立柱部位，立柱与顶梁铰接点位置的变化对力平衡区影响显著，平衡千斤顶参数的变化对力平衡区的影响有限；分析了不同型式护帮结构的煤壁防护性能，阐明双层伸缩梁+三级协动护帮结构在防护力度、防护面积等方面具有明显的优势；通过分析支架在增阻状态下的等效刚度，建立了液压支架动载力学仿真模型，通过模拟试验方法研究了其在“给定变形”工作状态下承受动态载荷的响应过程，得出顶梁承受动载主要通过立柱传递、掩护梁承受动载主要通过四连杆机构进行传递的特点；分析了支架在曹家滩煤矿122104工作面的使用情况，说明ZYA29000/45/100D对10 m超大采高工作面有较好的适应性，且满足工作面超大采高围岩控制需求。

来源：2025年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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