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对10-2煤层在极复杂围岩条件下液压支架应用的可行性进行了分析,认为采用ZHZ1600/16/24整体顶梁液压支架提供的支护本质上更安全,减少了人员操作的安全风险,降低了劳动强度,使产量和人工效率得到了较大提高,回采成本明显降低。对支架及其配套设备进行了选型,如采煤机、工作面刮板输送机、底盘及推移千斤顶、端头支架等,确定了合理的采煤方法及工艺参数,确定了工作面支护方式及合理的支护参数。同时还进行了底板比压测试以及底板控制研究,研究认为在正常条件下,支架所配底座完全满足规定要求。 论文建立并分析了复杂围岩条件下整体顶梁式支架的“顶板-支架-底板”的系统刚度模型,根据曹庄煤矿复合顶板软弱、破碎的特点,模型分析认为直接顶顶板刚度近似零状态,说明了其支护的困难程度。论文对支架的适应性作了分析,分析认为支架初撑力大多满足要求,支撑系统刚度正常,支架在大面积底座及整体箱式顶梁作用下,顶底板的刚度提高,保证了支撑系统的刚度,有效降低了顶板下沉量,减轻了采煤工作面煤壁片帮和端面破碎程度;支架工作阻力平均值为1058kN,支柱工作期间平均增阻344kN,增阻效果明显,说明该支架能较好地适应曹庄矿10-2煤层这种复杂的顶底板围岩条件,能保证围岩-支架体系的总体刚度,提供了较好的支护环境和支护效果。