中厚板理论分析关键岩层变形与破断特征

"基于中厚板理论的关键岩层变形及破断特征研究-论文" 这篇论文主要探讨了在煤炭开采过程中，关键岩层的变形和破断特性，特别是针对厚且坚硬的关键岩层。传统的力学理论，如“梁”或“薄板”理论，可能无法准确分析这类岩层的受力和破断情况。作者引入了中厚板理论来改善这种情况，以更精确地模拟和预测厚关键岩层在初次来压和周期来压时的行为。 研究指出，关键岩层的厚度对其破断模式有显著影响。在覆岩条件不变的情况下，较薄的关键岩层更容易发生拉伸破断，而随着岩层厚度的增加，破断形式逐渐转变为拉剪混合破断和剪切破断。这种转变对工作面的安全性和稳定性有着重要影响。薄的关键岩层在破坏后通常沿支点旋转形成绞接结构，对工作面的载荷较小；而厚的关键岩层则可能引发剪切破断，导致对工作面的冲击，增加灾害风险。 此外，论文还揭示了关键岩层内部切应力的分布特点。在岩层厚度增加时，切应力也会随之增大，而且来压前后，应变能峰值会从岩层中部向工作面两端转移。这意味着在关键岩层内部，特别是在切应力集中的区域，需要进行更严格的围岩控制，以实现工作面灾害的分区域、分级防控。 论文还引用了其他相关研究，包括对中国能源消费及煤炭需求的预测、深部岩体力学与开采理论的进展，以及各种煤炭开采技术和煤岩动力灾害的防控策略。这些研究进一步强调了理解关键岩层变形和破断特性的必要性，以促进煤炭开采的安全和效率。 这篇论文通过中厚板理论提供了对厚关键岩层受力和破断特征的新见解，为煤矿安全开采提供了理论依据和技术指导。研究结果有助于优化开采设计，降低灾害风险，并推动煤炭行业的可持续发展。