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提高资源回收率是煤炭开采永恒的主题,旧式房柱式、刀柱式开采回收率不足30%造成资源大量的浪费,在旧式残煤开采过程中,提高机械化水平是残煤开采重要的课题。本文以忻州神达集团望田煤矿8号煤层的残煤长壁大采高综采为研究背景,采用现场观测、理论分析、数值模拟等方法,对大采高残煤开采工作面液压支架与围岩关系、工作阻力、支架选型及煤壁片帮控制研究,主要研究内容及结论如下:1、研究分析了残存煤柱的现状、煤层赋存结构及液压支架所处的位态。2、建立旧采残煤基本顶力学模型,研究支架与围岩关系,压架分析及超前煤柱失稳,最后用估算法得出合理的工作阻力为8161KN。3、针对国内最常用的的大采高两柱掩护式和四柱支撑掩护式两种液压支架架型进行对比分析,架型选择两柱掩护式液压支架。顶梁结构选择整体顶梁带伸缩梁结构,有利于增大顶梁前后端的支撑力,伸缩梁上带护帮板装置解决端面冒顶及煤壁片帮等问题。4、对液压支架工作环境进行工况分析,主要包括液压支架承受偏载、扭转、单点、双点集中载荷等,通过提高液压支架关键结构件如顶梁铰接部位、主肋板、顶梁与掩护梁间的销孔等的刚度和强度来增强抗扭、抗偏载能力。设计机械限位装置,为千斤顶的最大最小行程留余量防止平衡千斤顶被拉坏。5、通过UDEC软件对残采工作面影响煤壁片帮的因素进行数值模拟,回采实体煤与残煤对比发现回采实体煤时护帮板高度设计应该不低于0.28倍的采高,而回采煤柱时,护帮板高度设计应该不低于0.32倍的采高,因此在回采残煤时护帮板高度应该设计不低于1.76米。支架护帮机构选择伸缩梁和护帮板分体结构,三级护帮装置,一级护帮高度为1.2米,总护帮高度1.8米。通过回采实体煤和回采煤柱进行对比发现,同等工作阻力或者同采高时回采煤柱时煤壁最大破坏深度都比回采实体煤时要大。随着工作阻力的增大,煤壁最大破坏深度都在减小,但是残煤比实体煤开采控制煤壁深度时所需的工作阻力大。随着采高的加大,煤壁片帮深度都在增加,但是采高大于4.5米时残煤开采煤壁破坏深度加快,并且破坏深度比开采实体煤时要大。