一侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断

• 作者: 何富连 宋海政 谢生荣 郜明明 陈冬冬
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 一侧采空 煤柱 弹性基础 基本顶 薄板 初次破断
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 页码范围: 2528-2536
• 页数: 9页
• 分类号: TD323
• 字数: 7078字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2017.0366

摘要

建立长壁工作面,一侧采空(煤柱)、三边弹性基础边界基本顶薄板结构力学模型,运用有限差分法计算并研究了基本顶主弯矩分布特征及破断规律.得到:基本顶的起始破断位置为长边偏煤柱侧深入煤壁上表面(基本顶的弹性模量E、厚度h较小,弹性基础系数k较大时)或中部偏煤柱侧下表面(E,h较大,k较小时);煤柱的宽度Lm及支撑系数km变化时基本顶长边区,实体煤侧短边区以及中部区的主弯矩极值几乎不改变,但是煤柱区基本顶主弯矩极值变化显著、即显著影响煤柱侧基本顶的破断形式及基本顶整体的破断形态;由于考虑煤柱支撑的作用,当h,E较小,Lm,km较大时,基本顶深入煤柱区的上表面会发生破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:长边深入煤壁上表面→中部下表面或实体煤侧短边深入煤壁上表面→煤柱区上表面,最终破断形态为非对称“O-X”型;h,E较大,Lm,km较小时煤柱区基本顶的上表面不破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:中部下表面→长边深入煤壁上表面→实体煤侧短边深入煤壁上表面,最终破断形态为“U-X”型.