淺埋煤層開采頂板切落壓架災害的突變分析
本文關鍵詞:淺埋煤層開采頂板切落壓架災害的突變分析
更多相關文章: 淺埋煤層 突變理論 直接頂 頂板切落 失穩(wěn)機理
【摘要】:針對淺埋煤層開采周期來壓過程中頂板沿煤壁臺階下沉導致頂板切落壓架災害的問題,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)力學模型。利用突變理論研究了荷載作用下系統(tǒng)的失穩(wěn)機制,獲得了系統(tǒng)失穩(wěn)的充要條件及直接頂巖體的變形突跳量表達式,分析了系統(tǒng)失穩(wěn)的主要影響因素。結果表明:直接頂?shù)氖Х(wěn)破壞,導致了頂板的切落,系統(tǒng)失穩(wěn)除與支架和直接頂巖體的剛度比及材料參數(shù)有關外,還與所受載荷及基本頂周期來壓步距相關。結合工程實例,驗證了理論推導的合理性,并給出了工程建議。
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(北京)力學與建筑工程學院;
【關鍵詞】: 淺埋煤層 突變理論 直接頂 頂板切落 失穩(wěn)機理
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2013CB227903) 國家自然科學基金項目(51174208,U1361209)
【分類號】:TD355;TD327
【正文快照】: 我國西北部地區(qū)富含大量淺埋煤層,其典型特征是淺埋深、薄基巖和上覆厚松散沙層[1]。煤層工作面頂板往往難以形成穩(wěn)定的“砌體梁”式結構,高強度開采過程中長壁工作面易出現(xiàn)頂板臺階下沉,礦壓顯現(xiàn)更加強烈且更加復雜,常常造成頂板沿煤壁的全厚切落,導致支架“被壓死”或形成涌
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