梯形荷载下采场顶板岩层运动与支架计算新方法

"这篇研究论文主要探讨了在梯形荷载下采场顶板岩层运动及支架承载的计算方法。研究者在经典实用矿压理论的基础上，提出了新的力学模型，通过对岩梁荷载的简化，将之转化为梯形荷载，以此为基础重新推导了基本顶初次来压和周期来压的计算公式。该研究应用新公式分析了汝箕沟煤矿32211综采工作面的具体情况，并与传统矿压理论的计算结果和实际测量数据进行了对比。结果显示，新公式得出的计算结果更符合山地开采条件下的实际情况，对于煤矿的安全作业具有重要的指导意义。该研究得到了国家自然科学基金和辽宁省高等学校科研计划项目的资助。" 本文的研究内容主要集中在以下几个关键知识点上： 1. **经典实用矿压理论**：这是一种基础的矿压理论，用于理解和预测矿井开采过程中产生的压力分布和岩层移动。该理论是分析采场顶板岩层运动的基础。 2. **梯形荷载简化**：研究人员将复杂的岩梁荷载简化为梯形荷载，这是为了建立一个更为实际且易于分析的力学模型。这种简化有助于更准确地模拟实际采矿环境中的压力分布。 3. **采场支架围岩结构力学模型**：基于梯形荷载的假设，研究人员构建了一个新的力学模型，该模型考虑了支架与周围岩层之间的相互作用，用于计算支架的承载能力和顶板的运动。 4. **基本顶初次来压和周期来压的计算公式**：这些是衡量矿压动态变化的重要指标，新公式能更精确地预测顶板岩层的运动，包括初次垮落（初次来压）和周期性的垮落（周期来压）。 5. **实测数据对比**：通过对比新公式计算的结果与经典理论以及实地测量的数据，研究人员验证了新公式的有效性和实用性。这种对比表明新公式在处理山地开采条件下的数据时更接近实际。 6. **应用实例**：汝箕沟煤矿32211综采工作面被用作案例研究，这表明新公式不仅在理论上可行，而且在实践中也能提供更可靠的指导。 7. **安全指导作用**：新计算方法的准确性对于煤矿的安全生产至关重要，能够帮助矿山管理人员预测和控制矿压，从而减少潜在的事故风险。 8. **资助项目**：研究得到了国家自然科学基金和辽宁省高等学校科研计划项目的资金支持，这显示了该研究的学术价值和实际应用前景。 通过上述知识点的阐述，我们可以看出这篇研究在矿压管理和采矿工程领域具有显著的理论贡献和实践指导意义。