俯伪斜开采采场顶板破断模型与实测分析

"该研究基于俯伪斜开采的采场结构特点，利用弹性薄板小挠度理论构建了采场基本顶的力学模型，并通过康托洛维奇法分析了工作面初采和正常推进阶段的基本顶变形，揭示了其破断形状效应的力学原理。在实际工程案例——逢春煤矿S2611俯伪斜工作面中，计算出初次来压和周期来压的步距以及基本顶的最大挠度。此外，还探讨了俯伪斜工作面对急倾斜薄煤层矿压特性的特殊影响，包括较低的来压强度、采空区填充率的均匀性以及分段来压现象。" 本文主要研究了俯伪斜开采技术在处理急倾斜薄煤层时采场顶板的破断模型和工程实践。俯伪斜开采的采场通常呈现平行四边形的结构，这为研究提供了基础。研究人员运用弹性薄板小挠度理论，这是一种在工程力学中常用于分析薄板弯曲问题的理论，构建了俯伪斜开采的基本顶力学模型。通过康托洛维奇法，他们推导出工作面在初采阶段和正常推进阶段的基本顶弯曲变形的近似表达式，这些公式能够描述顶板在不同开采阶段的变形情况，从而揭示了俯伪斜采场基本顶变形和破断的力学机制。 在逢春煤矿S2611俯伪斜工作面的实际应用中，模型计算得出工作面初次来压的步距为12米，周期来压步距为8米。这表明了在俯伪斜开采条件下，顶板的破坏模式和动态特征。此外，基本顶在破裂前的最大挠度统一为0.08米，位置位于工作面的中上部，这为现场的矿压管理提供了重要的参考数据。 文章进一步讨论了俯伪斜开采在急倾斜薄煤层中的独特矿压现象。俯伪斜工作面表现出较低的来压强度，意味着在开采过程中，顶板的压力释放相对较弱。同时，采空区上、中、下部的矸石充填率差异不大，这可能影响到采场的稳定性及回填策略。最后，俯伪斜开采还存在分段来压的现象，这意味着压力释放并非均匀分布，而是分阶段进行，这对矿井的安全管理和支护设计提出了新的挑战。 关键词包括急倾斜、薄煤层、俯伪斜开采和平行四边形板，这些都是该研究的核心概念。通过深入理解这些关键点，可以更好地应对俯伪斜开采中可能出现的矿压问题，提高矿井的安全性和经济效益。