基于厚及特厚煤层安全高效综放开采支架架型发展的新趋势,结合两柱掩护式放顶煤支架现场试验与应用的实际需求,研究了两柱掩护式放顶煤支架与围岩的动态作用规律,支架的端面控顶机理及其对放顶煤工艺的适应性。研究表明,在综放工作面顶煤具有"双区失稳"运动特征,其动态发展过程影响了两柱掩护式放顶煤支架与围岩关系的稳定性,成为影响支架顶板控制效果的关键因素,提高支架工作阻力,减小顶梁前后比值可以提高支架与围岩作用关系的稳定性,改善支架的端面控顶效果;通过减小顶梁前后比、提高平衡千斤顶工作阻力和掩护梁压力,立柱阻力和梁端支撑力提高,端面顶煤内拉应力减小,剪应力增大,端面顶煤稳定性增强;硬煤端面区顶煤以拉断破坏为主,而软煤以剪切破坏为主,支架水平力可以减弱端面区顶煤的受拉程度,提高顶煤的抗剪能力,阻止端面冒落拱的发展,有利于保持端面顶煤的稳定性;支架顶梁仰俯角度增大对端面冒顶的影响程度增大,据此确定了顶梁仰俯角的控制指标。建立了反映两柱掩护式放顶煤支架与围岩作用关系的力学模型,理论分析了两柱掩护式放顶煤支架工作阻力的确定方法,提出了该架型支架工作阻力的计算公式及支架适应性的判断公式。
英文主题词top-coal two-zone destabilization; two-leg fully mechanized shield support with top-coal caving; dynamic stability; interacting