基于三线性应变软化模型的综采工作面煤壁片帮深度解析预测
迟国铭1
李刚1
张春会2
徐刚3
1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230002.河北科技大学河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心,河北石家庄 0500183.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013
摘要：为预测综采工作面煤壁片帮深度,以煤壁为研究对象,煤壁煤体视作三线性应变软化材料;将直接顶和基本顶视作宏观顶板,建立了宏观顶板与煤层、支架相互作用的承载力学模型,结合边界条件推导了综采工作面煤壁片帮深度解析计算公式,利用该公式研究上湾煤矿 12401工作面煤壁片帮情况,分析影响煤壁片帮的因素及影响规律,结果表明:①推导获得的煤壁片帮深度计算公式能够较准确计算综采工作面煤壁片帮深度,能够定量分析顶板特性和支架参数等对煤壁片帮深度的影响.②增加支架初撑力能够降低煤壁片帮深度;增加支架刚度能够降低煤壁片帮深度,但效果较差;增加支架护帮板支护强度,煤壁片帮深度近似线性减小.③顶板厚度和抗拉强度增加,煤壁片帮深度增长,但增长速率随顶板厚度和抗拉强度增加逐渐趋缓.这主要由于顶板厚度和抗拉强度增加,顶板破断步距增大,向采空区内旋转下沉角度增大所致.④综采采高对煤壁片帮深度有很大影响,综采采高增大,煤壁片帮深度近似线性增长.⑤煤体单轴抗压强度增大,煤壁片帮深度减小,顶底板与煤层界面之间的摩擦因数增大,煤壁片帮深度减小.⑥顶板动载系数增大,煤壁片帮深度近似线性增大.
关键词：综采工作面煤壁片帮深度预测液压支架宏观顶板结构
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51574139)河北省自然基金资助项目(E2023208053)
论文发表日期：2024-07-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1-10 )
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