液压支架与围岩耦合关系及应用

基于“砌体梁”理论力学模型，对支架所受顶板岩层载荷进行分类，采用理论分析方法对支架与围岩耦合作用关系进行研究，提出支架与围岩之间存在刚度耦合、强度耦合、稳定性耦合关系，并分析了酸刺沟煤矿大采高综放液压支架失稳破坏原因。认为顶板动载荷主要受破断基本顶岩块与随动岩层自身质量、回转空间共同影响，直接顶（含顶煤）-支架-底板的整体刚度可以影响基本顶的断裂位置，从而降低基本顶来压对支架的作用力与作用时间；合理的支架支护强度可以降低顶板下沉量与下沉速度，减轻顶板动载冲击对支架的影响，支架支护强度还对底板及煤壁片帮冒顶产生影响；支架自身稳定性及对围岩失稳的适应性是支架-围岩系统稳定性耦合的关键。