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基于厚煤层大采高开采条件下出现的支架压架、煤壁片帮等问题,针对上述情况,本文以大同矿区晋华宫煤矿402盘区的大采高综采工作面为研究背景,分别采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,对厚煤层大采高开采条件下顶板的活动规律及应力场分布特征进行了分析。(1)以晋华宫煤矿8210工作面地质为条件,运用数值模拟分别对厚煤层大采高开采条件下的顶板活动规律以及应力场分布特征进行了研究。不同采高对上覆岩层的破断方式有影响,采高越大顶板关键层越容易发生滑落失稳,上覆岩层下沉量越大。顶板关键层破断方式的不同,对采场应力场的分布特征有影响,当关键层以砌体梁结构破断时,煤壁超前支承压力峰值大于滑落失稳时的煤壁超前支承压力,峰值距煤壁距离小于滑落失稳时峰值距煤壁的距离,采高越大,初次来压时,关键层形成的应力拱高度越高。(2)以关键块体破断角α为变量,构建了大采高工作面支架与围岩关系力学模型。对关键块体滑落失稳条件进行了分析,其它条件一定时,当α越小,关键块体发生滑落失稳的可能性越大,依据理论计算公式得到支架所需的支护阻力不小于12.65MN/架。并采用数值模拟的方法对煤壁片帮进行了研究,得到采高越大煤壁片帮的范围越大。阐述了煤壁片帮机理,给出了煤壁片帮的防治措施:①提高支架性能、②改变塑性区煤体的物理力学性质、③通过外力破坏基本顶的结构。(3)依据理论计算出的支架阻力,考虑到厚煤层大采高条件下支架的适应能力,合理的对支架进行了选型,选取ZZ13000/28/60型支撑掩护式液压支架为8210大采高综采工作面的液压支架。由于大同矿区晋华宫煤矿为坚硬顶板,以及8210工作面的地质和生产技术条件,确定该大采高工作面以自然垮落为主爆破为辅的手段来管理坚硬顶板。最后现场对液压支架实测,分析了液压支架的适应性,进一步验证了合理支架的选型对厚煤层大采高开采条件下的重要性。