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合理支架工作阻力是煤矿高效安全生产的重要保障。放顶煤开采14m以下特厚煤层的理论与技术已臻成熟,但对于有坚硬岩层侵入直接顶条件下的14m以上的特厚煤层综放开采支架工作阻力理论分析和围岩运移规律的研究甚少。塔山矿3-5号合并煤层平均厚16.87m,大采高综放一次全厚开采。由于煤层特厚直接顶内有坚硬煌斑岩侵入,首采面8102工作面即出现立柱被压坏、顶板动压和支柱异常等矿压显现现象。本文针对这一问题,通过室内实验、现场观测、理论分析和数值模拟方法研究确定煌斑岩侵入特厚煤层直接顶综放开采支架工作阻力。具体内容包括：(1)煌斑岩遇水后单轴抗压强度明显降低。煌斑岩XRD衍射实验表明岩石内部存在遇水极易软化的绿泥石,扫描电镜实验表明煌斑岩表面存在较发育的裂隙和孔隙。(2)通过对大同塔山煤矿8102工作面来压情况、来压规律、支架工作阻力、超前破坏情况分析,得出8102工作面液压支架额定工作阻力远不能承受顶板的剧烈来压,顶板来压的大小和直接顶内有无煌斑岩和煌斑岩遇水软化有一定的关系。(3)通过直接顶有无煌斑岩和煌斑岩遇水软化后形成的结构,运用理论分析法计算得出直接顶无煌斑岩和煌斑岩遇水软化后液压支架的最大工作阻力为13712.96kN·架-1,直接顶煌斑岩未遇水软化支架的最大工作阻力为14555.8kN·架-1。(4)选用FLAC3D数值模拟软件对直接顶有无煌斑岩和煌斑岩遇水软化后不同支架初撑力对应的顶煤下沉量进行分析,得出当直接顶无煌斑岩时,液压支架初撑力为12000kN-架-1时,顶煤下沉量趋于稳定,再增加初撑力对顶煤下沉的效果不明显；同样在直接顶有煌斑岩时支架初撑力达到14000kN·架-1,顶煤下沉量趋于稳定；直接顶煌斑岩遇水软化后支架初撑力达到12000kN-架-1时,顶煤下沉量趋于稳定。根据8102工作面选用10000kN·架-’的液压支架不能满足安全生产要求,在上述研究的基础上,液压支架工作阻力最终确定为15000kN·架-1。后续几个工作面在生产过程中没有出现支架被压死等异常压力显现事故,说明塔山煤矿煌斑岩侵入特厚煤层综放开采选用工作阻力为15000kN-架-1的液压支架是合理的。