综放工作面多区支撑顶板的力学模型及破断特征-论文

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文件名称：综放工作面多区支撑顶板的力学模型及破断特征-论文
文件大小：4.11MB
文件格式：PDF
更新时间：2021-07-07 15:03:48
多区支撑顶板 综放工作面 破断位置 力学模型 支架刚度 综放工作面一次开采厚度和宽度大，顶板破坏条件和影响因素复杂。为分析综放工作面顶板破坏特征，将基本顶视作为原岩区、液压支架控顶区、采空区、破断垮落顶板充填体等4区支撑的板，建立综放工作面多区支撑的顶板力学模型，开发有限元计算程序，结合二分法反演基本顶作用荷载和周期垮落步距。利用模型研究陕西崔木煤矿综放开采过程中顶板弯矩和剪力分布，分析基本顶沿煤壁前方断裂、煤壁处断裂和采空区断裂的条件、影响因素及影响规律，结果表明:综放开采多区支撑基本顶的最大弯矩发生在煤壁前方;若基本顶在煤壁前方产生拉伸破断，基本顶边界条件改变，引起弯矩重分布，最大弯矩位置转移至煤壁处;若基本顶不在煤壁处断裂，随着工作面推进，基本顶内最大弯矩增大，最大弯矩位置向采空区方向偏移，基本顶将在采空区上方断裂;基本顶最大弯矩位置受支架刚度、基本顶抗拉强度和厚度影响较大，随着支架刚度、基本顶抗拉强度和厚度增大，最大弯矩发生位置向采空区方向偏移，更容易在采空区上方位置产生拉伸破断;基本顶最大剪力位置受周期垮落步距、支架刚度、基本顶厚度影响较大，随着周期垮落步距、支架刚度和基本顶厚度增大，最大剪力发生位置向采空区方向偏移，基本顶更容易