煤巷层状顶板失稳分析：相似模拟实验研究

"本文主要探讨了煤巷层状顶板锚固体在不同工况下的失稳模式，通过理论分析和相似模拟实验相结合的方法进行深入研究。作者李海生指出，实验涉及的关键因素包括围岩应力、顶板岩性、煤层倾角和巷道尺寸，这些因素在平面应变条件下对煤巷层状顶板的变形有着显著影响。研究结果显示，顶板在受载荷作用时，初始阶段承受高压应力，随着载荷增加，压应力也随之增大。在倾斜岩层的巷道中，顶板变形和冒落呈现出非对称下沉的特点，随着载荷增大，顶板裂隙逐渐发育并贯通，最终导致顶板破裂冒落。相似模拟实验作为一种有效的科研手段，对于理解和预测矿山压力规律、改进控制方法具有重要意义。实验设计遵循相似条件和相似材料原则，采用特定的相似系数和材料配比，以确保模型与原型的力学特性一致。" 在煤矿开采过程中，煤巷层状顶板的稳定性至关重要，因为顶板的失稳可能导致严重的安全事故。本研究通过理论分析揭示了顶板受载荷时的应力变化规律，同时利用相似模拟实验对不同工况进行模拟，这有助于更准确地预测和控制顶板的变形行为。实验中，水泥被选作模型的胶结料，因为它具有高强度、大压拉比和易于制作的特性。通过实验室岩石物理实验，确定了各岩层的相似力学参数和质量配比，以确保模拟实验的准确性。 实验方案中考虑了多个变量，如岩层的倾斜角度和巷道尺寸，这些因素对顶板的稳定性有显著影响。顶板在受压过程中的非对称下沉和裂隙发展是失稳的重要标志，这些现象的模拟为工程实践提供了宝贵的参考数据。此外，相似模拟实验的运用，不仅能够揭示矿山压力的内在规律，还能为改进支护设计和防止顶板事故提供科学依据。 "煤巷层状顶板锚固体失稳模式相似模拟分析"的研究为理解和解决煤矿开采中顶板稳定性问题提供了新的视角和方法，对于提高矿井安全性和生产效率具有实际应用价值。相似模拟技术的应用展示了其在地质、采矿领域的广阔前景，有望在未来得到更广泛的应用和发展。