大倾角煤层采场倾斜结构与支架稳定性研究

"大倾角煤层长壁采场的开采过程中，倾斜砌体结构对支架稳定性的研究是关键问题。文章通过分析大倾角煤层覆岩的变形、破坏和运移特性，探讨了倾斜砌体结构与支架的相互作用机制，并建立了相关的力学模型。" 在大倾角煤层的开采中，覆岩的运动规律非常复杂，这主要由于煤层倾角大导致的地质力学环境特殊。顶板的倾斜砌体结构在这一环境中扮演了重要角色，它直接影响到支架的稳定性。研究表明，这种结构与支架的相互作用可以分为五种类型：正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压。这些作用模式可能导致支架出现挤压型失稳、下滑失稳和倾倒失稳等不安全状况。 为了深入理解这一现象，研究者构建了支架与顶板接触的力学模型。模型的建立基于基础动力学和“R-S-F”动力学控制理论，这是一种用于分析动态系统稳定性的理论框架。通过对大倾角煤层长壁采场特有的倾斜砌体结构进行分析，该模型能够揭示在不同工况下支架与围岩的稳定性状态。 “R-S-F”动力学控制理论通常用于描述物体在受力作用下的平衡和失衡状态，这里的“R”代表恢复力，“S”代表势能势面，“F”代表驱动力。在大倾角煤层的开采场景中，这一理论可以帮助确定支架在不同受力情况下的稳定性和可能的失稳模式。 通过应用这个模型，研究者得到了描述支架-围岩系统动态行为的动力学方程，并提出了判断“支架-围岩”稳定性的具体条件。这些研究成果不仅对预防支架失稳事故具有指导意义，也为优化采场支护设计提供了理论依据，进一步确保了大倾角煤层开采的安全性。 关键词涉及的大倾角煤层、倾斜砌体结构和“支架-围岩”稳定性，是解决煤炭开采中的关键技术问题。大倾角煤层的开采难度大，而倾斜砌体结构则直接影响着采场的稳定性，因此，对其深入研究有助于提升开采效率和安全性。“支架-围岩”稳定性则是保证矿工生命安全和煤炭资源开采的关键因素。 这项研究为大倾角煤层的开采提供了理论支持和技术指导，对于理解和改善这类煤层的开采条件，减少因支架不稳定造成的事故，具有重要的实际应用价值。