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

作     者：迟国铭 李刚 张春会 徐刚 CHI Guoming;LI Gang;ZHANG Chunhui;XU Gang

作者机构：辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 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050018 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51574139) 河北省自然基金资助项目(E2023208053) 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2024年第52卷第7期

页      码：1-10页

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。

主 题 词：综采工作面 煤壁片帮深度预测 液压支架 宏观顶板结构 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12438/cst.2023-1927

馆 藏 号：203141664...