發(fā)布時(shí)間：2018-07-29 16:54

【摘要】：針對(duì)淺埋煤層開(kāi)采周期來(lái)壓過(guò)程中頂板沿煤壁切落時(shí)支架工作阻力的確定方法進(jìn)行研究。根據(jù)直接頂巖體在支承壓力作用下破壞失穩(wěn)的非線性變化特征,建立了由基本頂-直接頂-支架-矸石組成的系統(tǒng)力學(xué)模型,應(yīng)用突變理論和巖石動(dòng)力學(xué)相關(guān)分析方法,分別推導(dǎo)了系統(tǒng)失穩(wěn)前靜荷載和失穩(wěn)后沖擊動(dòng)荷載作用下的支架壓縮量表達(dá)式,獲得了切頂過(guò)程中支架荷載的計(jì)算式,分析了其主要影響因素。通過(guò)對(duì)切頂時(shí)支架荷載的研究確定了其工作阻力的計(jì)算式。結(jié)果表明:直接頂?shù)氖Х�(wěn)破壞造成了頂板的切落,直接頂巖體的突跳量決定了沖擊荷載的大小,系統(tǒng)失穩(wěn)時(shí)的支架荷載除了與基本頂?shù)闹芷趤?lái)壓步距、上覆巖層荷載、直接頂厚度有關(guān)外,還與支架和直接頂巖體的剛度比、直接頂巖體性質(zhì)等因素相關(guān)。結(jié)合工程實(shí)例,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的合理性。理論研究成果對(duì)于分析切頂發(fā)生時(shí)的支架工作阻力大小,合理選擇支架具有重要的工程意義。
[Abstract]:This paper studies the determination method of support working resistance when roof is cut down along coal wall during mining period of shallow coal seam. According to the nonlinear characteristics of failure and instability of direct roof rock mass under bearing pressure, a system mechanics model composed of basic top, direct top support and gangue is established. The catastrophe theory and the correlation analysis method of rock dynamics are applied. The expressions of the static load before the system instability and the impact dynamic load after the instability are derived respectively. The calculation formula of the support load in the process of roof cutting is obtained and the main influencing factors are analyzed. The calculation formula of the working resistance is determined by studying the load of the support when the roof is cut. The results show that the failure of the direct roof leads to the cutting off of the roof, the sudden jump of the rock mass determines the magnitude of the impact load, the support load when the system is unstable, in addition to the periodic pressure step with the basic roof, the overlying rock layer load. Besides the direct top thickness, it is also related to the stiffness ratio of the support and the direct roof rock mass, the property of the direct roof rock mass and so on. The rationality of the theoretical derivation is verified by an engineering example. The theoretical research results have important engineering significance for analyzing the working resistance of the support when the top cutting occurs and selecting the support reasonably.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(“973”計(jì)劃)項(xiàng)目(2013CB227903) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(U1361209,51234005-1)
【分類(lèi)號(hào)】：TD823.2

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本文編號(hào)：2153360