基于利兹法的煤壁破坏机理分析及三维相似模拟试验研究
宋高峰1
杨胜利2
王兆会2
1.北方工业大学土木工程学院,北京,1001442.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,100083
摘要：针对严重影响大采高工作面生产和安全的煤壁片帮问题,提出了采用能量原理中基于位移变分原理的利兹法分析煤壁破坏机理,并利用煤壁稳定性三维相似模拟实验平台研究“顶板-支架-煤壁”系统的协调变形规律.结果表明:基于利兹法的煤壁破坏机理模拟出了煤壁上部片帮、上下部同时片帮、整体片帮3种现场常见的煤壁片帮形态,煤壁稳定性的重要影响因素确定为煤体黏聚力、煤壁集中力、煤壁弯矩、顶板载荷等;在煤壁集中力和煤壁弯矩的作用下,顶板下沉近似呈直线增长,顶板下沉速率和煤壁水平变形速率大,煤壁在短时间内发生整体片帮,并具有突发性;在支架的支护作用下,顶板呈现阶梯式下沉规律,顶板下沉速率和煤壁水平变形速率显著减小,煤壁表面仅出现局部破碎,煤壁在较长时间内保持了一定的稳定性.
关键词：大采高煤壁破坏机理利兹法相似模拟液压支架
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51574244)国家自然科学基金(51674264)国家自然科学基金(51674243)
论文发表日期：2018-01-01
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：11( 2162-2172 )
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