摘 要:本文从定性、定量两个方面首次论证了支架额定工作阻力与组成整个覆岩各岩层下沉速度作用机理;阐明了支架额定工作阻力与采场上方直接顶岩层即必控岩层下沉速度的定性定量关系,即“下沉速度控制与被控制”关系;首次证明了支架额定工作阻力与采场上方基本顶断块即程控岩层下沉速度的关系为“下沉速度程度控制与被程度控制”关系,即“双曲线”关系,并导出了它们之间关系的数学模型;首次提出了工作面顶板允许下沉速度概念,不仅为用工作面顶板允许下沉速度确定支架合理额定工作阻力提供了理论依据,更重要的是为支架安全阀相关参数设计奠定了理论基础;而支架额定工作阻力与整体弯沉带岩层即不可控岩层下沉速度的关系为“不能、不需控制”与“不能、不需被控制”关系,即“下沉速度适应”与“下沉速度被适应”关系;最后分析了工作面顶板允许下沉速度与支架安全阀相关参数的定量关系,明确了安全阀流量、复位弹簧复位压力、流速、活塞断面积等参数确定方法。

关键词:顶板下沉速度;双曲线;程度控制;安全阀参数;流速;流量;复位压力(www.daowen.com)

本文创新亮点是,首次定量论证了支架额定工作阻力与组成覆岩直接顶、基本顶(老顶)、整体弯沉带岩层下沉速度关系这一重大理论课题;特别是证明了支架额定工作阻力与基本顶断块因自重产生下沉速度呈“双曲线”关系作用机理,这一关系解决是矿山压力在理论上的原始创新与突破;更重要的是,以工作面顶板允许下沉速度为依椐,阐明了支架另一个重要组件安全阀有关参数确定方法,从而使支架需要确定的三个重要参数,即支架合理额定工作阻力、合理初撑力、安全阀有关参数,得到全部解决,是矿山压力理论原始创新应用于实践的再创新。