四柱放顶煤液压支架初采期致灾机理及协同调控技术研究

摘要

为破解某矿四柱放顶煤液压支架初采期因顶煤破碎、操作不规范及设备-地质适配失衡引发的后立柱卡阻等耦合故障，采用现场调研、力学建模等方法探究其致灾机理。研究表明：顶煤破碎致顶梁后部悬空形成非对称杠杆系统是核心诱因；不规范操作打破受力平衡，杠杆放大效应引发故障；操作经验不足则进一步加剧演化。基于此，构建了顶煤预处理-支护参数优化-操控逻辑重构-部件强化-人员提升的五位一体调控体系。工业试验表明，该体系实施后，故障发生率与作业人员误操作率大幅降低，移架效率提升50%，顶煤回采率提高8个百分点，实现人-机-环境协同适配。该研究明晰了致灾链条与调控路径，为厚煤层放顶煤开采初采期安全管控提供了关键技术支撑与工程借鉴。

关键词

四柱放顶煤液压支架 / 初采期 / 故障机理 / 杠杆效应 / 协同控制