大采高工作面顶板破断关键因素与失稳形态探讨

本文主要探讨了大采高工作面顶板的破断与失稳行为，通过对弹性力学理论的应用，作者将复杂的工作面顶板结构简化为梁结构模型。研究焦点集中在初次破断（即基本顶初次断裂）和周期性破断之后岩块的失稳现象上。作者深入分析了影响顶板结构稳定性的重要因素，特别关注了高长比（即岩块的高度与其宽度或厚度的比例）在结构稳定性中的关键作用。 在初次破断后，作者详细阐述了可能发生的两种主要失稳形式：滑落失稳和回转失稳。滑落失稳指的是岩块沿工作面方向发生局部塌落，而回转失稳则是指岩块整体围绕其支撑点旋转导致的不稳定状态。通过理论分析和条件判断，文章指出这些失稳形式的发生阈值，为防止工作面顶板的不稳定提供了理论依据。 此外，研究还强调了高长比对于大采高工作面安全运行的重要性。当岩块的高长比较大时，其抗剪强度相对减弱，容易引发失稳，因此优化顶板管理、采取适当的支护措施以及控制合理的开采参数，如步距和推进速度，是确保工作面稳定的关键。文章通过实证研究和案例分析，验证了高长比在控制顶板失稳方面的决定性影响。 总结起来，这篇论文不仅提供了大采高工作面顶板破断与失稳形式的深入理解，还为矿产行业的安全生产实践提供了科学的指导方法和技术支持，有助于提升大采高的经济效益和安全性。通过引用的DOI（Digital Object Identifier），读者可以进一步追踪和获取该领域的最新研究成果。